9、周转时间的计算
1 ~- G2 A% O3 c3 K+ q1 ^: c+ d' T
' z/ h! b# b! Q6 D/ M, e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：8 _. G; ?- l$ r* b1 Z
* f0 _; P J& n% k- I2 y# tTR=DV/PR
o9 U8 r. l2 k: |: i, J1 S$ |! L5 |/ Q
式中 TR一周转时间(min);6 ^ p: p6 c5 i/ y. 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);
* a( A- {' C8 Q0 E9 FPR一泵送速率(L/min(gpm)）。
2 S# T% `( K W& c6 ^4 T* z Z/ v+ m P( h
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。
* p8 Q2 p* Q" V k. ?/ o/ E, _# m( {. f1 r) y) K1 W
10、消化池的加热系统( z; k6 d$ }- L# ]. }$ T+ S
: U. o* X5 N7 }# B) p
) N8 D; n6 D3 x: 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 G8 V0 L' l6 z- x, D9 Q- n5 o G: J3 _; L
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。2 u3 H2 w8 S' R4 E/ W$ ?3 V: c# P4 t
0 a0 J- [* K" n" D! N( W消化过程所需的总热量建立在以下基础上：
/ O/ k# l2 k2 g: B' u+ F5 S" R. q
G7 I: j/ }6 t& n* ]$ o1)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；: C/ s& ~- Z. x" z# P1 P& ^% I3 I
/ _ ]6 R* N% ]* d9 X/ q m
2)传导损失一补偿从消化油分散到周围环境中的热损失。! a0 D9 N* ^+ o0 C7 i2 p
* u" G F3 y S! j* [" U
(1）污泥加热% H. B4 \5 I1 ~$ T1 g) a1 w
: r6 [, u x' ^& z/ w+ F
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:* D0 F7 Z1 {6 _& f) M
+ F3 Z& g8 j4 E9 x- C+ L+ C
Q=S*Cs*(To-Ti)
- l. s6 h- _2 j; ]7 N# G, g! Q0 h1 {& l0 `& }
式中 Q一污泥热负荷(kJ/d);S一污泥质量流量(kg/d);
6 ^0 ~8 b( X1 U: u$ oCs一污泥比热容(4.2kJ/(kg.℃））；# a% C$ M4 E: {& p: D2 N. F
To一消化池工作温度(℃）；1 U7 I# _; P$ k3 q) t
Ti一进泥温度(℃）。
, b, \: s4 w# n( Q$ t1 m0 k' X
7 ^& q7 y8 t* M0 h$ q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。
! s- j$ U& s( p: S1 u' l; M" v! Q* V/ 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。9 H- Y. f# a7 O" @
; s9 S/ I, r' J2 b
(2)传导损失. H6 v* C0 }8 w# z* t; a8 |) Q+ `6 Z: g
* P% K, E, M. n' l* k) w弥补消化池传导损失所需热量计算见下式:
3 R' r) x) J9 L9 h/ h. J
* L$ `8 W0 |6 l3 `$ v G4 o ^$ u. pQ=U*A*(To-Ti)" p2 x& s R+ z; P
% v1 |0 L" H9 P式中 Q一消化传导损失(kJ/d);! r1 r! \3 a2 R7 I6 Y1 {) h
U一传热系数(kJ/(d·m2·℃））；
4 @8 j' i1 H% o5 ^3 V2 r5 e! uA一传导损失的消化池表面积（m2);# b6 o1 y% z2 R; q5 N
To一消化池内污泥蝇度(℃）；Ti一环境温度(℃）。7 [: v. w. Z$ U W# \) O
) |' f3 } S6 n" i% ?; v+ x2 }* ?$ v
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。8 @/ O* c, X% O3 s3 W
+ `8 j9 A" b! \# [$ d7 e7 S
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。, B( |& |$ J; ~# Z9 O9 |. R" [
1 L- p% j% N6 t11、内部加热系统
( T+ G' V# T8 i9 p
: X( M4 g6 A: @7 U
6 }( w3 u' a) y6 `' a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。- L8 D S# M+ J5 [
9 K% ]; t$ i f2 o/ V& M
) l& h- i; F$ n, U* l
5 ]; o+ h' r2 w: o0 x# p: u
( `! ]) s% f: y' }& m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。6 g! A4 R% t2 o9 l9 s f7 ^
* O6 F7 i$ \# y; J: u+ n6 C
12、外部加热系统1 T- f; k0 P ^+ H
( t. e+ i( }+ m# n在外部加热系统中，污泥通过外部热交换器再循环，如图。6 l( \. A& {( f4 J1 t- G [
! h2 P: M' b m; N9 U
5 c; B. e7 h; Y/ H0 M( h/ h* e5 M9 X8 y# y. a+ G
, G6 ~! z; m: 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。
: A, @; s o/ |9 d W% Q' U
5 b) u; T) n2 D$ ]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。( y# f1 n4 p+ B7 ~! W( v: |+ R8 y( B
5 m% M1 Z; J4 u1 B8 i3种典型的外部热交换器类型是：套管、水浴和螺旋板。
0 p. K) S) b+ z- w) w$ W7 W& O) I. n$ K @0 F6 P
下面将对这3种热交换器的运行进行介绍。% o; A5 T& R- J! y
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1.套管换热器
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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。8 n' I7 I3 l, S/ e6 P7 ~* r- [2 b
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: y8 j' C& l5 e' E7 {& {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。
3 K/ Z9 x1 O9 M& h( c. ?2 E' [' W
9 d }% Z' R k$ L3 p+ y6 e* E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。
6 `7 Y, K8 D: O5 M) E
8 ~6 O3 H% _" _- j1.管壳换热器和水浴换热器
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. L/ T( ^; l B5 u" f/ J: @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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7 }: Q; T. X- b' Y- V" ?' K2 q N ?7 M( E, B
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# O9 e/ e% p0 g) v( P: [* 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。6 B! ], {) p# w8 n7 P; F' H
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3. 螺旋板换热器( ~3 x: o- Y$ J* F
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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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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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