9、周转时间的计算# L2 n- x$ J5 ^
) W& d a% _+ ?8 V6 Z" E( m
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：
1 ]6 ]4 k, f/ h1 ~1 o
0 w9 f. {: \" y. U1 tTR=DV/PR
! P! J( J0 \5 _0 Z1 |, I
$ k0 ^! c2 A8 \3 d2 f( K9 Q式中 TR一周转时间(min);2 D6 A( p$ e7 Z9 ^
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);# G( L o( `. u" y+ I0 G" P1 o
PR一泵送速率(L/min(gpm)）。9 a& d+ X# O. F
2 Q; ?; Y' n! D3 M' o6 Z" c! R7 ?8 Y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。3 ^0 _, Q$ v' \+ m
; y- m8 w2 r9 O) o) J
10、消化池的加热系统/ A3 K9 w. K. |# y9 Z- a2 E
" S' `) Q) z( k1 F+ ?$ ?) i$ e
# b, \$ d$ m2 D3 [) _: H) P* `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。
" w: i8 h+ ~/ ?1 k
7 }( i2 S$ W; k. X7 g9 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。
; p2 D0 _: v3 S6 f( Z4 t/ f9 w
' H: ~: ` L( |% t3 [& i. _0 L消化过程所需的总热量建立在以下基础上：9 E- y) _# A) r1 a) ?3 d
7 E, {# L" _0 V
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；
' C1 f( [. W) B3 W3 C! s u' ~8 p' w; o$ p3 d
2)传导损失一补偿从消化油分散到周围环境中的热损失。 q0 a2 c: ?5 F0 D* b- C* t- h( o
' b* j! K2 p+ d) @: Z. f; T(1）污泥加热
6 Z. c% W9 W e8 w
8 v! e$ G6 c+ }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& S) g, x+ w0 {: ?3 X( A/ L
; j' ?+ w1 U/ r( j7 P t t
Q=S*Cs*(To-Ti); C2 _) T) x; ]0 b1 f
& `9 A' |: n- X% g& [2 E/ G; O
式中 Q一污泥热负荷(kJ/d);S一污泥质量流量(kg/d);
- [1 F# _9 U3 w5 s/ g$ lCs一污泥比热容(4.2kJ/(kg.℃））；
6 ?+ Y7 J# V4 X9 E, u, i6 o% HTo一消化池工作温度(℃）；+ k$ L( R+ X5 t( b
Ti一进泥温度(℃）。
8 i& p% ^7 V$ b. `! U: ~7 N H5 U3 T! A
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。4 s1 { ]- H! }& B5 I# l" B
2 [2 X$ V9 `5 m% z }* i
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。
0 Q" F: ^. A# K9 W) [+ [- d& Z% `
5 M3 P4 i( m' w(2)传导损失' S/ m: \1 O$ _( z
' x8 W T; h8 |! n' ?6 o' i% D7 K
弥补消化池传导损失所需热量计算见下式:
( o; P2 j$ r) J" s9 O
/ G: C) v3 |/ y: [1 WQ=U*A*(To-Ti)/ a7 _/ Y- _2 n5 l
% ~0 @8 h, I0 k) d$ Q式中 Q一消化传导损失(kJ/d);' R) v8 K1 K- C% }
U一传热系数(kJ/(d·m2·℃））；- M) ~1 H7 P; X$ A1 G
A一传导损失的消化池表面积（m2);
/ ^ S A" J" tTo一消化池内污泥蝇度(℃）；Ti一环境温度(℃）。+ b+ ` H t! ] }
) e- W, K" s3 J+ d$ d4 f7 n
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。
) [9 {& l. ?( F0 a1 q. Y. ^9 y5 C0 g* X3 A7 Z
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
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7 @& Z8 N% J5 |$ @( j# K
5 B, N6 w Q. w- @/ g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。
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0 Y; W/ q9 p1 g7 k! f1 [5 u5 k9 o+ G' _: ?& w$ W6 q
z+ B' ^* [$ Z, G, f) A2 Y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。
3 [( E( O, d7 m( s" @$ m. F
: E! w0 q) y- V, J! p1 q12、外部加热系统
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% M& X6 m- L* g& u' g1 n: F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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4 n1 z0 B& S8 d' y, M4 Y9 q- z( d6 |
! c' ^/ O9 h$ k0 m3 e0 e循环泵的流速保持在l.2m/s在加热面形成紊流，减少结垢。" m- X, y7 q% F n2 i* p+ m5 K
, s2 l( O1 C+ M+ T0 }
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。
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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。" W [5 s9 N6 b! R4 ]8 H! M( n9 \
( X: z/ g* P! }: j, w+ j% Y
3种典型的外部热交换器类型是：套管、水浴和螺旋板。: | P, P1 C8 i1 s
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下面将对这3种热交换器的运行进行介绍。! N5 Q) P; F6 N' Q# G
# G$ G' U1 ^ R T4 i, P8 ~
1.套管换热器
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0 ^9 ?, G) v" J# e5 z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。+ a7 i, V m; w% W0 ]9 g% H3 ?
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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。
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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。
I) W# x5 v% l1 N' j( N& E y& E2 ]8 o' [( {
1.管壳换热器和水浴换热器. {3 s1 U, h* B* a
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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。
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% B' b; j6 Z, T4 P( ]/ V0 e4 n% L
3 }, j9 ~7 o- \# T" K
% E& C% Y/ h/ D. D
( t, }, X7 j. P6 I" x: T8 t) x/ s+ S; ]) h" Z! e" g
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。+ Z4 v6 x, X Y/ `
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3. 螺旋板换热器
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& Z0 F3 A3 [4 g+ r7 {/ D0 ^! j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。3 x5 [. @" U& w5 Y
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% d& l0 f, l" ]2 P% S0 Y- R2 J' {' J. ~
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。/ a* O6 D" s. }# f! q. S% [# u7 H
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