9、周转时间的计算+ x# h3 \8 E$ |1 {9 x
9 W! e1 y4 o: r( w7 j5 S& ]
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：, @7 \* M# `8 _ K+ A
1 h$ ]$ N G0 i2 ?! r8 W' n+ W( K% aTR=DV/PR
2 O; e/ _, ?$ n6 X2 n' g; v. S5 _5 }$ S' y& A, H& v+ _/ y
式中 TR一周转时间(min);0 R/ e0 Y4 N7 {' p8 C" v1 w! P( D
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);) Y3 r2 x% s7 o# o5 ^ n# T
PR一泵送速率(L/min(gpm)）。
@ f! p( ?/ Q
% ?6 @; A5 C: f$ b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。
8 W; X; }; U G& j7 P2 w% s$ |" s! f" ^$ {0 Q$ t
10、消化池的加热系统. Y3 w( H& U3 z. @/ W+ T* j- H
* c9 @$ i) N/ ]. Z2 P
. h% W! w$ f1 ^
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。
. [: Z$ N0 B6 b3 h8 @. y" ?& j$ z3 y4 B* o
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。& S. s. F2 D0 ?+ Q* N
. a7 [, ]' r2 P' u
消化过程所需的总热量建立在以下基础上：
4 P$ r7 P, Y! d: V5 N6 D* X; q# }% I( O' 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；
, g' [4 X5 _3 V9 i( e
4 }' P) e8 G, K# ^5 w: D2)传导损失一补偿从消化油分散到周围环境中的热损失。
: n6 d* y. G4 m/ m- K3 q
% `$ n2 r% X# M) K6 t0 Z(1）污泥加热
+ }9 _5 Y$ T" D/ R# l* q, h% Y
; i7 S2 {9 b. R; Y9 R8 Q) Z% {3 v1 w, o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:
( C2 c' i0 E) b; h1 ?+ A5 l( r+ s- D4 J$ L! s+ ~$ A, l9 E; A
Q=S*Cs*(To-Ti)
( W/ L) M: Z) N$ m% m
) y9 n L3 W- M+ J d7 r& L式中 Q一污泥热负荷(kJ/d);S一污泥质量流量(kg/d);
" u2 ~& Q* l8 F1 _1 G% ~9 @Cs一污泥比热容(4.2kJ/(kg.℃））；; K: O$ f0 ~/ J5 [0 N/ O6 R
To一消化池工作温度(℃）；& k- N: @ [: o* S8 } B
Ti一进泥温度(℃）。
1 l5 h$ v- \& H! P: Z
: i2 l. K# W1 G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。
$ t% H0 m+ ^1 m# Q& p* w: C" \& K' h* F
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。
! J2 c, X8 l i! s! a+ f
( [6 ^4 p9 @: l7 [(2)传导损失& z4 o# b' K! W5 U3 h4 Z- u
o3 m( q2 j: \: Y( C, }
弥补消化池传导损失所需热量计算见下式:
5 w3 o( ~% B" d) a, d2 d
1 Y" F' x4 Z7 ?- |; Y2 }3 l& kQ=U*A*(To-Ti)7 @2 m/ n3 |% I4 u" P2 @7 N
& E2 `3 j8 j; x m2 G! U0 G式中 Q一消化传导损失(kJ/d);
9 o2 I" {3 m- L5 }1 ?U一传热系数(kJ/(d·m2·℃））；
& }8 I4 U0 s, M, Y& a: L- @& uA一传导损失的消化池表面积（m2);
5 O' _5 Y/ X+ FTo一消化池内污泥蝇度(℃）；Ti一环境温度(℃）。$ y/ _$ |7 ?0 e. c/ g
) y$ T5 W2 n+ B$ Z6 w
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。' Y# r2 q4 n _/ b- v; T
! a$ y0 d9 d1 v$ \" n
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。' G/ k% T4 R8 B1 [
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11、内部加热系统2 t. `6 Y$ o1 \5 k E
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0 y$ Z' ^+ x$ A9 U% Q) J P2 |! p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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& H7 D# A( @; J' U% R; F) g& Q! J0 \
( |8 o4 E% v) P1 d/ f2 a( Z2 s( `- E: Y3 E: b& x' C( T+ H6 |2 G
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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。
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12、外部加热系统/ ]% c9 m1 T% l, `3 L% l- y
( d$ m) K) l# v( S6 k/ E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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1 A! i3 ~1 ^6 P9 }' Q h: |. M/ [7 q, N* x* x4 M! F6 z. e7 I; F
循环泵的流速保持在l.2m/s在加热面形成紊流，减少结垢。% Q# S u$ u4 A& {1 Y
+ j1 D4 d: G/ B% U- U+ m, \( t8 c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。7 \# [7 ^% M, l
: c# l! f3 N n2 k% }& I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。7 F+ ^4 @6 i) S# i- D
: L4 F# `0 L9 ^1 I; E) J
3种典型的外部热交换器类型是：套管、水浴和螺旋板。
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' |2 [0 U% z' `2 ^- s8 e/ W下面将对这3种热交换器的运行进行介绍。( [ Z+ V- `7 W- i+ t
# \1 [3 e$ s a- Z* U7 v1 Q1.套管换热器$ d, T4 e7 s& C7 P4 q7 o7 g
! e0 \% Z6 N; n/ j1 ^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。; ?9 \" r( g2 [
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! e5 j8 p9 j! q! q' ]5 @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。6 M6 n$ Z5 g! k% n3 u
/ o, u% _' O1 ^8 _: q& a! {# A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。
7 S+ H5 y5 B* a6 N5 K3 c5 y# \- P
. y* Q$ \/ A& i$ x4 W: _1.管壳换热器和水浴换热器( a9 t, V$ E9 a }5 M
$ C h) G. H4 q5 N9 _* [% v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。9 j6 u. k$ J' ?
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# C+ e1 L& z. v( O/ E2 k' q2 M
5 S2 ?$ C( p# |2 N# o0 c! p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。- z+ A% u! i" v8 u# {" Q+ Q
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3. 螺旋板换热器
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6 g: U/ b" A3 m; ~$ O/ z1 |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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+ u) \; _$ @1 F9 f V% S
) s& Y& Q/ d' d) V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。, z% N, c: m! b& S0 R
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