9、周转时间的计算
3 m/ ~' D2 U: ?3 O9 {3 I2 H* O, O8 o; X, ]; I3 o8 A$ ~$ r* K
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：
0 Q* q* Q6 l& b0 L
6 Q2 z4 f& s8 n8 y. B) L. bTR=DV/PR
5 @# b0 }+ b% R
4 I R5 g. ?' S% Q( s. e式中 TR一周转时间(min);$ Y; f3 ?0 K0 H2 c, u
DY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);8 V) L6 l/ f: r8 u
PR一泵送速率(L/min(gpm)）。1 c1 i. v* R" B
5 F0 q$ @- m0 ]$ [7 b/ A A8 a- K/ _! A
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。
, o1 D: `' }0 D; ~1 ?" S( J' l0 l5 J0 x7 E$ p! O1 }
10、消化池的加热系统- w+ G* j" A ~" w( P
& q' V$ u- p6 r& r
2 q. }8 d! O* M% h9 B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。3 S V1 v) N" a4 Q" ~1 T, {
4 ]$ P# p& |, q* {1 h( g& z [
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。
$ I9 M2 H0 }6 L. Y; N
" e1 k4 N0 ?. f$ R2 g. @消化过程所需的总热量建立在以下基础上：
: O2 \! M% ^6 D. p0 G5 C7 H* Y0 k2 J. |/ W& x% g/ d
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；
: z& B1 O- ~5 b6 x$ {) A" Q
% L3 G: J7 G, ?6 ^% W2)传导损失一补偿从消化油分散到周围环境中的热损失。
; Z, G# I9 @; L( M+ M
5 O8 O; [* P9 E1 [(1）污泥加热
! i |& x! B& s4 x/ L2 }" d; H+ ` e" i2 _0 Q; x
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:- k' K0 b% ]* T! u+ A$ S2 Q/ T
2 @. H6 _! H1 n. TQ=S*Cs*(To-Ti)
9 K3 c4 Q6 B6 l( X4 n' m( [6 U- u7 G& Z/ V) F+ w* Z! `
式中 Q一污泥热负荷(kJ/d);S一污泥质量流量(kg/d);
$ f& U) G, j' ?6 D* xCs一污泥比热容(4.2kJ/(kg.℃））；
$ G0 J% ?9 O/ C; W/ N# ZTo一消化池工作温度(℃）；8 Q" H7 `9 [' D# o4 @* ] Y& f5 z
Ti一进泥温度(℃）。
& H+ _. t# _, e% v$ ?3 h4 B2 ]0 z$ k8 I# h
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。
2 n+ x& l- r& j( }6 p* [0 h, l0 }
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。7 d# X) M3 u! R @% ~( Y3 C! o
. v3 \6 y5 @8 B F3 O5 k. |(2)传导损失
3 B* W/ x# b# M- C2 a" x# W
! Z$ }4 ^$ g( p1 B7 _% j* D9 v6 c弥补消化池传导损失所需热量计算见下式:! ]. T1 C7 K8 v( E* y" ^) f0 t! x
" N% A+ p5 D3 t, ]0 X0 r* y9 S
Q=U*A*(To-Ti)% @+ _* S1 F: m* g4 b# y
( Z2 v0 O* A: A% c4 V7 k% k: p8 p
式中 Q一消化传导损失(kJ/d);( C1 R) a6 S7 T$ R0 D2 g/ e
U一传热系数(kJ/(d·m2·℃））；4 j) \% J% B+ w3 P Q: {
A一传导损失的消化池表面积（m2);
; E& r- s% L* C2 I" M, U5 jTo一消化池内污泥蝇度(℃）；Ti一环境温度(℃）。
2 D) {8 u% Y1 G! K2 z5 a; @, {% U+ d$ ]
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。) H, r- n2 b: p) C
/ b9 z. l1 P! `+ j1 f
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。7 F5 [. r& `; m. H' x/ N
- s9 t! `5 n# _& w3 U b11、内部加热系统: k g% w- B" c, {, w$ b# Q- Q5 D
0 p S( j9 _$ `) o* d) ?' g
5 H6 O$ j7 ]. Z, n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。
- ]- u8 |6 W/ v- a/ v a9 K, |, j. t
$ S X6 H* O+ x" Q" s9 P6 _+ p
M. b, Y5 n5 H1 F1 _( | `! R$ h# e7 M, o
! W4 \, t4 M0 J$ k5 m/ s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。
. Q; p7 r, _* ~4 R$ E6 T% I! H( H6 r& @3 d" T- d! B: V @5 W
12、外部加热系统6 J( \4 E; k* H- y& U+ B
. n( ^3 A: H7 h4 y& x+ d
在外部加热系统中，污泥通过外部热交换器再循环，如图。* {$ S3 n' G @' V5 y( R4 _
" h; S; u G8 x5 G
& D0 L& ?2 L& R
- Z* C' c: n) ?8 H0 n2 ~ i1 e
5 P# @- @" ^- D7 N T/ ^循环泵的流速保持在l.2m/s在加热面形成紊流，减少结垢。4 W2 f6 F T+ I% ?" D' O9 j
7 ?$ S) O" t X; B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。
2 @( d) Y$ c. W4 i0 S% m
$ l6 l7 `# H% | S# b, p/ Z1 }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。5 Z& e1 i! Z7 Y0 k, P. L
; B% r3 U7 A* K; d
3种典型的外部热交换器类型是：套管、水浴和螺旋板。
' B, \; @9 r5 j7 _. ~. O- ]) f# |2 G; v |6 t4 N0 ]
下面将对这3种热交换器的运行进行介绍。5 h+ S2 d& H! L* {/ O
/ ]$ R. }% V f/ S) s, O
1.套管换热器
* I) `% i7 y8 {% |3 J2 G6 l3 R' Z/ L5 [: L! y% w2 i
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。5 [# C/ r A6 W9 D5 }
* ]4 y7 {% q, y' d+ P: x! H2 H& p$ w
' k1 p- C" _/ f& @/ i. a' b. l$ B, J
4 [$ a7 o, b# l, r# ?! n: p
' ?/ N7 k& a! S$ U5 U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。
9 [7 E, i# u) e* Z& @! @1 x
# t( x$ \ k/ j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。
, ?& R" ~" E0 t4 ]$ y5 B1 _
* M$ g2 V. Y2 F. [4 l, V! n1.管壳换热器和水浴换热器
: S3 ~+ @; H- ?2 K3 y
x+ }4 D$ Z; U/ s0 T0 ^3 Y, x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。0 g/ H4 y6 s" [) x
# ]5 z# s) v9 T- E
7 Z8 X4 ~" q( z. v# V3 S/ {
+ X3 F; [% z9 h% r6 k2 T1 m
: n9 c, |" o% t, N* O) j+ ?& U
6 X% A0 Z# C, }) `5 [
0 R+ o0 R/ ^+ f1 U& R* L# v- f7 A) c$ V3 z4 |$ T5 o
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。4 P7 m6 ^4 {( v1 O
7 F$ A8 e1 L$ j
3. 螺旋板换热器
: d: G1 V6 @1 f$ L& v, w1 _- v. @( h4 j% m
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。
, Z H- l! \, Z2 f1 _0 ^/ e3 W/ N3 m
4 j! u- T/ v9 y) B! C0 L
9 `0 s; ], W: e! W/ I) S/ C) R! o2 [
1 S& |# A$ v5 c, T" q8 b
; H- m" x: ?/ z6 p. n! L- i" _5 Q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。
2 U3 R! n, E$ ~+ u( q" H/ W$ F" a5 f" {
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