9、周转时间的计算9 E7 E0 P9 u$ I" `. @% k
3 T# b+ F& P; ]' O7 M0 q) a消化池中污泥的周转时间可由消化池容和、除以泵送速率计算得到。周转时间可以反映搅拌系统所提供的能量。周转时间只能用于分析泵搅拌混合系统，在此系统中测定泵送速率。周转时间的计算公式如下：
6 t: s; L% h9 l5 r0 S3 i
3 [% t2 v- r& e, OTR=DV/PR3 l9 c( `/ ^8 C9 G7 Q* S
% A( N: l0 }7 C H. x% w式中 TR一周转时间(min);
+ l& s; p& K9 h" c# [5 NDY一消化池容积，可以通过纵向深度、消化池直径和底部锥形容和、得到(L);. s* M% Q$ z/ g# J. N7 R
PR一泵送速率(L/min(gpm)）。
* [7 o+ v, M0 A0 ?! w, T4 ?7 i2 \7 M- y% F0 W3 j
周转时间通常为2-4h，计算流体动力学也能用来计算周转时间。通过评估搅拌能量也能反映整个搅拌系统的效果。搅拌能量的范围通常为7-13kW/L。
/ \ i& V7 ~ v. B. l* j/ }1 }6 n: `( x3 F& |4 K S
10、消化池的加热系统
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C) R7 T) f& b5 ~4 ~$ ?% `# \ b O: q4 ^% F. c0 C5 }
加热理论：每一种产甲烧菌均有一个最佳生长温度，如果温度波动植围太大，产甲烧菌就不能形成消化过程所需的较多且稳定的菌群。事实上，消化过程在温度低于10℃时即停止。大部分消化过程在中温(32-33℃）下进行，也有一些在高温(55-60℃）下进行。无论选择进行中温消化还是高温消化，消化池内的温度不应偏离其范围0.6℃尬。一旦消化池发生变化，最好记录下消化温度，并观察温度变化。
4 Y0 J& j5 G8 r, P* o8 {: V, [
/ E9 Y7 W6 w6 w由于产甲烧菌对温度很敏感，所以维持恒定的消化温度是一个非常重要的操控因素，需要一套稳定可靠、维护方便、易操作的加热系统。没有加热系统，消化过程仅能维持几天。! v2 c( u6 f u# D( s/ U3 z1 {4 Q
~5 k8 l ^0 f F D( {消化过程所需的总热量建立在以下基础上：
' D* X+ c ]* G% D; d* f Q" q1 q7 O7 q! ^9 C; ^4 D- m
1)污泥加热一加热进入消化池的原污泥，使其升高到工作温度的热量；& \9 u- e. o. E. ~8 D- m, W
# w& Q" Z/ o2 r2 D Z; J0 a* f2)传导损失一补偿从消化油分散到周围环境中的热损失。 {" b2 W& Z' I
5 B% |0 v% P$ o8 f3 u8 |7 E7 G: H: c
(1）污泥加热
* }& |) U# q, C5 ]. F/ S( B. z/ d9 n
进入消化池的污泥温度一般都低于消化过程温度，故必须对污泥加热。污泥加热到消化温度需要的热量一般占总热量的60%以上。供进入消化池污泥加热到消化温度所需的热量诈算见下式:" [+ ^) ?8 c7 P; `* E
( w. I2 F5 q, W5 T4 @, r% pQ=S*Cs*(To-Ti)% X. R' d* y% ?4 _
2 g& c0 g: x9 v& F# Y
式中 Q一污泥热负荷(kJ/d);S一污泥质量流量(kg/d);
' P' r' H9 M! x/ T. v) vCs一污泥比热容(4.2kJ/(kg.℃））；" q% r$ s# d& \3 M: [
To一消化池工作温度(℃）；
, G9 y, z* `* v' RTi一进泥温度(℃）。
* W0 R. ]1 ~- o$ u! s2 F0 {2 s% m: C, R. z6 i" ?: G7 ?+ e
对进入消化池的污泥进行浓缩，降低污泥的含水率，可有效降低将污泥加热到消化温度所需的热量。
5 j5 I; I2 B8 N5 c9 v1 ]* }) j" k$ p0 p. ~
消化池的进料次数影响？亏泥加热系统的能力需求。例如，若系统设计采用24h连续进料方式，但实际在3h内就完成一天的进料，那么系统就处于超负荷运行状态。超负荷运行将导致消化池内温度骤降，重新恢复需花费当天剩余的时间。温度波动对厌氧菌不利。6 r5 F( Q) d. m9 s. U/ Y
5 a$ v0 D# m/ V0 d( T& r2 _
(2)传导损失
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4 D M+ V* i* _4 m; x" T弥补消化池传导损失所需热量计算见下式:- {# x* h: T0 t: `% t% Q& g, P
! r) ^* L& V* G- z( ^& d9 R+ N
Q=U*A*(To-Ti)
6 S7 ]2 m5 f+ ]% N% S
1 h3 i3 x/ n8 W* t, S8 u式中 Q一消化传导损失(kJ/d);- x8 U, T; k6 `4 |* ^
U一传热系数(kJ/(d·m2·℃））；/ d8 \8 j2 T1 u, ~3 ^, a3 U- b
A一传导损失的消化池表面积（m2);
) S# Q4 U( r1 N3 w/ }$ |1 ]8 OTo一消化池内污泥蝇度(℃）；Ti一环境温度(℃）。9 A" v& V8 r, c, H# g9 ^4 P- B5 v
1 `9 t- {# Z% y$ `0 r$ M) k' C
因为消化池内不同区域有独特的热传递条件，如传热系数或周围环境温度都不同。+ J3 Z* }& t' p$ {3 O1 V( `; B
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应分别计算出消化池各区域的传热损失，再各项相加估算出消化池的总传热损失。传热系数可根据美国水环境联合会的《市政污水处理厂的设计》(WEF,1998)表22-12、表22-13和《冷却和加热负荷计算手册》(McQuiston和Spitler,1992)以及生产商提供的产品信息估算。若传热损失发生在消化池某一位置，如消化池盖，则传热损失将会特别高，应考虑对该部分使用保温材料。
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11、内部加热系统' v( d3 e# \' Y
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, `) q$ ~% b' Q: p5 A
内部加热装置在消化池内部传递热量。早期内部加热装置的管道安装在消化池内墙面．混合管装有热水套，如图。# [5 K5 D9 H( w- P: {9 V
5 R; c8 X9 n1 Y, d
0 \7 w* [( y- H c
+ q; v9 k, \8 g! ~# Y. L% b+ J
, m1 l- @# L8 n0 Z3 t7 R- q由于加热设备和管道系统的检修保养很困难，只能在消化池放空的情况下才能进行，内部热交换法应用不多。另外，碎布条和砂石其他碎片等易在管道表面累积，不仅降低了热交换效率，还增加了清理频率。* G* K/ m! n& q5 U' f$ l
5 M; l9 f; G: K
12、外部加热系统
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在外部加热系统中，污泥通过外部热交换器再循环，如图。
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循环泵的流速保持在l.2m/s在加热面形成紊流，减少结垢。* \& e N9 G) S" y. O, E1 j+ S" Z% j
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进料泵和循环泵联动，污泥进入热交换器后，循环泵即开始运行。污泥进入消化池前，对进料污泥和活性消化污泥进行混合和预热，可避免造成局部低温和污泥活性不高。进料污泥也可以通过与热交换器排出的热污泥混合进行预热。 G7 f' [. Q) T I- v/ O/ h# P
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应对热交换器的进口温度和出口温度进行监测。若两处温差明显降低，说明污泥泵、热水泵或热水供应可能出现了故障导致热交换量减少。若系统运行正常，也需检查热交换器表面是否出现堵塞或结垢问题。# D! o3 W# l3 Q% g2 e Z5 H* S
! q; m- Q3 X# S" |" h3 F# E3种典型的外部热交换器类型是：套管、水浴和螺旋板。/ W! g" [; i7 C$ w: ^3 W5 [
* |+ y2 o1 G$ f/ ^: D1 i/ C下面将对这3种热交换器的运行进行介绍。& S! S7 i3 i# |% O
/ \' p1 {6 a9 {. K1.套管换热器: X) @# G/ l$ D' m( u0 o+ Q
# D+ Y# H) [3 I' g套管换热器由弯曲排列的污泥管组成，污泥管外绕有更大直径的水管，如图。
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亏泥通过污泥回转弯头在污泥管道内来回流动，与外部水管内的热水交换热量。热水在污水管道和热水管道之间的环形间隙流动，流动方向与污泥方向相反，从而使热传递最大化。为使、污泥在管道内表面的累积最小，热水温度通常限于66℃(150°F）。应定期检测通过换热器的压力。. Y3 T! [. ^, S6 Q) z) m& h, l% h
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压差增加说明可能出现污泥累积或结垢现象，需要清洗污泥管道。通过移除每段螺旋管末端的弯管可进入管道内部。若管道足够大能容纳“清管器”进入，也可用它 来清理管道。如果管道堵塞现象严重，那么可在热交换器前安装破碎机，打碎纤维和碎布条等容易在消化池内累积的物质。格栅也可用来去除污泥中的粗大纤维和布条。
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- k5 n' O) n _4 o; L2 U3 A& I1.管壳换热器和水浴换热器% r, b/ N5 Z7 h
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管壳换热棒和水浴换热器由螺旋排列于热水播中的管道组成，如图。& V% E7 H/ [! [# c h
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管壳换热器中，热水直接流经挡极，提高了传热效率。用热水泵在水浴锅中形成紊流，从而增强传热。同套管换热器一样，需随时检测通过精泥管道的压力以防管内结块或结垢。: i' W0 B: |0 G( m7 V1 ]# K5 {
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3. 螺旋板换热器3 T( | n- s1 g
* K' O9 N; v X螺旋板换热器(如图)由两块金属板长条卷成的一对间心螺旋通道装配而戚。两个螺旋通道交替关闭，形成污泥和热水各自的通道。为使污泥能顺利通过通道，螺旋通道通常配有较链门。
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应定期检查螺旋板换热器的污泥通道是否堵塞。必须将分离同轴板的长条间的堵塞去除。为监控清通前后的堵塞程度，需要每天读一次压力表读数。压力差的剧增表明通道堵塞。为了有效防止堵塞，螺旋板换热器前一般装有破碎机。0 B8 }* V8 i- M; o
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