9、周转时间的计算8 R. e# O) G0 D& A
! @% b7 d+ y5 D# {) V- 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：% |$ R; v7 e6 b; C: a
0 R( d' R8 C6 V9 s8 sTR=DV/PR, K+ O. D0 I, S" e+ X7 n) C
: t& |2 S, V: s2 i% ?
式中 TR一周转时间(min);
4 x; V1 y. V" L9 [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);
$ P. p# J+ m# W' Y* V, d7 kPR一泵送速率(L/min(gpm)）。
) ]; B7 T* q% z, [' t8 E
& q ]9 E" o, \$ W) e( 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。
! f7 R7 k& F) U$ t
5 f! g. {6 P8 d& }+ O) n$ D10、消化池的加热系统" v, E- @$ x N8 [% W( _9 s
) f5 N% S' h7 E4 Q1 A8 j" o- q/ B% V* s
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。* x0 x* I3 b# x5 x: p
, X, p$ O1 ~$ G7 `: M" s8 c: |+ }+ M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。 z4 R0 P8 P; V5 r' v
! `( L/ h" V7 }, P0 K* Q; A6 Q: L
消化过程所需的总热量建立在以下基础上：& i( b# H, ]5 P$ M0 V0 L Y8 Z
9 t8 F0 A# w! @4 T- `+ }+ R1)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；4 ^: q8 n* w% n7 E4 x, `
5 j5 e7 M7 W; ]
2)传导损失一补偿从消化油分散到周围环境中的热损失。. N9 ?- e2 g( Z- s& l
- t5 l3 z5 J+ ?. X(1）污泥加热 o! r `6 @) a2 D
' _/ ^; k: q3 I: C6 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:: g7 B. c; I3 E2 ?+ ]% }
" Y, ^7 U- h' KQ=S*Cs*(To-Ti)
6 a: _% ?9 g0 O6 ~( N# d
" r' m1 l1 W0 T6 I$ _式中 Q一污泥热负荷(kJ/d);S一污泥质量流量(kg/d);) v4 ^6 V2 {* R! a7 o- X
Cs一污泥比热容(4.2kJ/(kg.℃））；
5 }: ?' d$ Z1 G, _2 q8 Y) wTo一消化池工作温度(℃）；
4 V/ g5 y1 X/ aTi一进泥温度(℃）。+ h! b: I0 E, z( c% |
1 T5 o7 P- R3 V/ |$ e9 k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 \% m6 M4 u6 Y8 y" l0 @; U6 R. n: j" L- T3 x# n4 a$ ]# m9 J
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。
' g3 `4 r4 U) q1 i' q" g: M& a6 j) v. e; J/ A c
(2)传导损失/ S4 s3 K1 D1 v
; }' Y$ L% f' U% o弥补消化池传导损失所需热量计算见下式:
4 [" u2 E8 r; C9 G% T# n5 b$ ~- o- e" \/ }& q
Q=U*A*(To-Ti)
w+ Q5 m( R6 d" i& v7 V7 S. o( |$ n( ]) V
式中 Q一消化传导损失(kJ/d); t% S2 H n4 z: a' m5 Z* W) @: U
U一传热系数(kJ/(d·m2·℃））；' j( ?5 u% X6 h1 o
A一传导损失的消化池表面积（m2);
2 M7 F' X/ `/ I4 U' n0 pTo一消化池内污泥蝇度(℃）；Ti一环境温度(℃）。 K" D% |& k# u+ `# r4 ~
9 l6 q/ J# b7 z' _2 Q" M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。
3 ~9 t6 `! v* X' {$ }' h, W6 e% S/ S' K9 G6 i S% I
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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% x( g& M$ h/ K6 Y11、内部加热系统
( K- G0 H" u- S& P! _4 m- n
* y( g4 Q0 \5 J; h4 \) d" m! K8 k4 L) 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。
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; h+ j( J: }! c: V
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' G8 B/ g5 U; `. u0 T* D
8 f: A+ q! \2 F" O8 V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 Y3 ?6 H0 x3 E0 Z/ T
3 R# C! H( K9 S12、外部加热系统0 E; O8 D. r h* x; ?& S
* R/ A$ d4 k5 J& M0 j% B在外部加热系统中，污泥通过外部热交换器再循环，如图。1 i$ O' b0 \; q; R4 l
* e- V- \3 c7 Z& d# t
; {: [. _# \, Q$ Z7 C5 p
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7 D" w$ ^4 k2 |2 d9 N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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. Q& P3 s4 e' t& v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。3 z0 M1 B" e, O- u% Z, d4 N7 K9 n; i
% `6 B0 F8 s/ }# g1 N6 g v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。
4 K; J- E3 Y9 W' v: I5 Q
& L. h1 L) z6 x3 ]! {3种典型的外部热交换器类型是：套管、水浴和螺旋板。5 T' m9 `' A% Z; `2 a
4 J: K, s6 I3 D$ S* v" g下面将对这3种热交换器的运行进行介绍。
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! O8 c5 r& ]: f+ Z0 A8 ^! e" r1.套管换热器+ ~6 a- Z' N- T$ X9 N" d
$ E ~4 v3 B S& q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。 i1 H. n+ b' t# G8 |
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, }$ v3 R9 @( t: \! u
3 J. b" _( t( R$ w, D
" a7 ^9 ?3 ]7 \; H
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 h- H h A! q! L
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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。& O2 r& n# Z; d. c
9 o7 r- [7 i. n) @% c1.管壳换热器和水浴换热器
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5 }, h1 j- `! n% j5 f+ P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。) b# |3 ]' p) s3 M& s4 ?
2 K4 `9 z: c1 L
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; t9 o0 b3 S- |5 |1 _, ?8 t# k. c/ Y2 j( v! o- y0 R
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。1 j* U( A1 p; a3 V/ S
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3. 螺旋板换热器9 Z. _, H% M. V% p% @& z3 i( m3 w
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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。
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% E5 ^7 m6 e4 ]9 V4 Q, E3 M& x
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( o% L1 U& [5 I* T: F7 S1 R# @7 K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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