9、周转时间的计算' m. ?( @: P. ~- h: M, O5 ^
. x% x/ Q- B1 Q2 k A# q, 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：
- d3 z: j7 Y. h3 n+ t* m: Z% n2 k7 A, b; {
TR=DV/PR
! E+ Y+ c" ~0 }3 l) _+ M* h- I0 q, j) K/ K: I
式中 TR一周转时间(min);) J2 Q( x, p6 y! c% N* s9 g
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);0 {+ h9 r0 B+ R' v! ?3 ^; B( W$ ^
PR一泵送速率(L/min(gpm)）。* d7 ]0 T, O7 s: s9 O0 q. U( H
- J: i; Q1 ^! k7 K; l4 o) @+ s' \3 m
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。
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/ U: U6 ?" z' V7 i3 _10、消化池的加热系统: I1 G5 t/ M: a) j7 N& W
8 {, S8 e! a1 i+ V
: B5 U- ]9 C6 q# W4 n
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。
0 T$ _1 o# Q+ R4 k ^, y0 m1 q( P8 B; I& L+ d/ t, `1 k
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。
) [7 p; f0 F: ^2 V4 U( A' U
: Z& [8 m# q/ v消化过程所需的总热量建立在以下基础上：0 @ n/ d! A2 u! J- T
7 }; L1 s: Y5 T ^
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；
" V% D& |2 d# E |- z6 h/ C( b `4 Y6 y9 t' @4 W# Y
2)传导损失一补偿从消化油分散到周围环境中的热损失。
5 K2 Z) y& n* w9 h! I2 ~
# a" `; R8 `$ \* G(1）污泥加热
* F0 f1 s# N, T5 l5 {! C& L2 i3 f$ G
1 r* @5 t) K: y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:
" @/ b$ v$ W- `! a% h" k [
7 \6 k! p. |$ P+ C" H: XQ=S*Cs*(To-Ti)
) X: t* l8 s/ g# c
m9 b. E% G& O! C* c式中 Q一污泥热负荷(kJ/d);S一污泥质量流量(kg/d);
" b% _1 a4 Z1 c% R! ]Cs一污泥比热容(4.2kJ/(kg.℃））；7 x7 n/ o9 m% a4 N7 n H" \3 \' D+ c
To一消化池工作温度(℃）；
: l1 f( c% F8 kTi一进泥温度(℃）。2 O* r6 d, w4 d5 m8 A6 g
( s/ h8 I3 w; F3 u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。
& c' o1 _, X* x2 y( J8 v5 h
7 O; t& l6 i# d0 A+ S0 S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。8 ]) I& z& t6 E ^7 W& }
$ [- n: ?, R/ D) v; M" R(2)传导损失
8 |$ x! W3 m2 R" H b6 P3 \! i4 W- _# R# {4 p( o+ R
弥补消化池传导损失所需热量计算见下式:% Z' B$ O1 ]! q/ L. c
$ R+ b. q' @( u1 P
Q=U*A*(To-Ti)5 p' I1 r9 q& I- w* X9 I8 f! ?
/ n$ ^9 y- s4 `* H$ _
式中 Q一消化传导损失(kJ/d);% T1 S7 H( k8 \" A s/ Z
U一传热系数(kJ/(d·m2·℃））；
G- e& U7 n3 E( z. D) YA一传导损失的消化池表面积（m2);
. p. e5 y9 ?6 h+ ATo一消化池内污泥蝇度(℃）；Ti一环境温度(℃）。
) {/ f1 K" Y3 T p$ c& {
+ p, I6 \+ _" h" C$ b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。
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$ y7 N2 z) a w7 w0 f' M5 \. w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。: _" F! F, x* z( G
3 ~" }9 x- B0 f8 I6 L% E11、内部加热系统+ C, N6 ^( Y/ u- D7 [& s
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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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* E; j6 w1 [; Y" x
5 o) r9 q. @ T1 K# d3 o
+ a7 |# R k- n& N# H9 _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。9 P+ f9 D" J) V! y, t5 k5 H
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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。
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( ~/ }, q5 E$ e& s6 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。
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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。3 V' l7 D3 v9 Z- k4 ]# r8 C0 V
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3种典型的外部热交换器类型是：套管、水浴和螺旋板。, s3 k! q: N, j8 e2 C# n* c
: i+ I3 u$ g" l5 L6 E6 u* `下面将对这3种热交换器的运行进行介绍。
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- O. p9 h' n; P3 j4 ]' V4 l1.套管换热器
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) z. U! A: p) \6 h2 A$ _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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6 A4 y/ {- ^3 _3 t# ]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。" m3 ?, {& N5 b) b5 o
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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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1.管壳换热器和水浴换热器
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! a' y5 L3 h* Q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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- j2 {3 z4 i. W5 y. x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。
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7 \- d% N0 q+ y! x$ N! C3. 螺旋板换热器
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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。. M" W& Q) k$ N1 ^! M7 G
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" P, O; J# c6 m1 q r, Y( v3 L0 j, t) Z+ E, g& 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。
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