格栅设计的几点体会

陈永信
（河南省规划设计研究院， 河南　 郑州 450000)

　　摘要：就几种常用的机械格栅，分析了其优缺点，认为在污水处理中粗格栅宜选用回转式粗格栅，细格栅宜选用阶梯式细格栅，栅渣的压实装置的使用意义不大。
　　关键词：格栅；设计；体会
　　中图分类号：TU991．16　　 文献标识码：B　　 文章编号：1009—2455(2004)04—0066—02

　　格栅是污水处理厂常用的机械设备，根据使用功能分为粗格栅和细格栅。目前使用较多的粗格栅型式有回转式、高链式和三索式，细格栅有回转式、弧形和阶梯式。

1 粗格栅

1.1 回转式粗格栅
　　回转式粗格栅(也称回转式固液分离机)一般由安装在回转链上相隔一定间距的一排排耙齿组成，在驱动装置的驱动下，回转链带动耙齿按一定方向旋转，在迎水面耙齿由下向上运动，将水中粗大漂浮物捞出至顶端翻转后卸下。该型粗格栅是目前应用最多的一种。从使用情况看，在设备质量良好的条件下，运行状况还是比较令人满意的。它的弱点在于对于较大尺寸的漂浮物，如粗大的棍棒、球状物、大块的泡沫塑料或木块等难以去除，而这些漂浮物在城市污水中是常有的。该型格栅的检修相对来说比较麻烦，虽然它在水下没有传动部件，但由于回转链要通过底部的导辊，有时需要将设备整体吊出才能检修。
1.2 高链式粗格栅
　　高链式粗格栅的栅条是固定的，齿耙由链条带动上下运动，下行时齿耙张开，至格栅底部后闭合，上行时耙齿嵌入栅条，将栅条拦阻的漂浮物去除。该型格栅基本可以克服回转式粗格栅难以去除较大尺寸的漂浮物的弱点。国外有一种高链式粗格栅当漂浮物卡在栅条内齿耙运动受阻时，齿耙会自动松开，跳过去再继续运行，同时发出受阻信号。高链式粗格栅在水下无运动部件，检修比较方便。它的弱点是长时间运行后，齿耙的两条驱动链会产生张紧度不一致从而导致齿耙不平，严重时会卡在栅条内。因此运行过程中应注意齿耙是否歪斜，发现问题及时调整。　
1.3 三索式粗格栅　
　　三索式粗格珊是一种历史比较长的格栅，早期的三索式粗格栅在运行过程中容易出现乱绳，栅条卡住齿耙的现象经常发生。在使用过程中人们不断地对其进行改进，新型的三索式粗格栅设置了导绳机构，彻底解决了乱绳问题。栅条卡住齿耙的现象也大为减少。三索式粗格栅和高链式粗格栅的结构有些类似，不过齿耙的驱动由链条改为了钢索。两者的弱点也基本一样，但三索式粗格栅调整齿粑的歪斜比较方便。三索式粗格栅较前面两种粗格栅有一个优点，就是它的安装深度更深。一般来说回转式和高链式粗格栅的安装深度不宜超过8m，而三索式粗格栅的安装深度可达12m甚至更深。
　　上述3种粗格栅在国内污水处理厂中都有使用，以回转式粗格栅居多。

2 细格栅

2.1 回转式细格栅
　　回转式细格栅和回转式粗格栅的结构基本一样，只是耙齿小一些、耙齿间距窄一些。回转式细格栅的耙齿间距一般为6-10mm。由于耙齿所占宽度(无效宽度)比例较大，使得设备本身及格栅渠道的宽度加大，这是回转式细格栅的不足之处。
2.2 弧形细格栅
　　顾名思义，弧形细格栅的栅条是圆弧形的，而齿耙的做法基本为两种，一种比较简单，安装在随驱动轴旋转的臂上做圆周运动；另一种安装在可伸缩的机械臂上，结构复杂，不太常用。弧形细格栅的栅条间距和栅条厚度一般为8-10mm，同回转式细格栅一样，设备无效宽度所占比例较大。另外，运行过程中有时会出现卡齿现象。弧形细格栅主要部件都采用不锈钢制作。
2.3 阶梯式细格栅
　　阶梯式细格栅是近年来从国外引进的格栅类型，国内已有生产。阶梯式细格栅有动栅条和静栅条，都为阶梯状，两者交错布置。运行过程中，静栅条不动，动栅条做回转运动，将杂物沿阶梯一级级向上输送，到顶端后落人螺旋输送机。动栅条和静栅条的厚度为2—3mm，栅条间距一般为3—6mm，所以在具有同样过水断面的情况下，阶梯式细格栅要比上面两种细格栅窄得多。由于栅条间距小(国外甚至做到1—2mm)，它可以截留更加细小的漂浮物。
　　阶梯式细格栅的主要部件都采用不锈钢制作。
　　在国内污水处理厂中，上述3种细格栅中回转式和阶梯式使用较多，尤其是阶梯式细格栅以栅条间距小，使用效果好等特点越来越受到欢迎。

3 设计体会

3.1 格栅运行的控制
　　格栅的运行一般采用时间和格栅前后的液位差来控制。当有2台以上格栅并联运行时，有的设计人员认为每台格栅的截污量不同将导致格栅前后的液位差不一样，因此在每台格栅的前后都设1套液位差计。实际上并联运行的格栅前后的液位肯定是一样的，这是因为当每台格栅的截污量互不相同时，会导致每台格栅的过流量互不相同产生相同的阻力，从而产生相同的液位差。因此，当2台以上格栅并联运行时，在格栅的前后设1套液位差计即可，这样可以节省不少费用。
　　对于阶梯式细格栅设计人员在考虑格栅运行控制时，往往按通常的做法设计，即格栅在静止一段时间、截留了一定的漂浮物后开始运行，运行的时间一般足以将所截留的漂浮物清理干净。这样做就失去了阶梯式细格栅的一个重要功能——筛滤作用。笔者设计的一个污水处理工程从国外引进了几台阶梯式细格栅，当时供货商就要求随机配备控制系统，以更好地发挥设备的使用效果。后来笔者仔细观察了运行过程，发现该控制系统的特点就是格栅运行的时间间隔较短，一般几分钟就运行一次，但每次只将截留的漂浮物向上抬升几个台阶，这样从上到下格栅的截留物依次减少，下部的截留物稀疏地攀附在格栅上，就象一道滤网，对水中的漂浮物有更好的去除作用，效果确实不错。建议阶梯式细格栅都应采用这样的控制方式。这样的控制方式也适用于回转式细格栅，但不适用于其他类型的细格栅如弧形细格栅。还应注意的是，阶梯式细格栅在停止运行时，动栅条应能自动回到初始位置，动、静栅条保持平齐，否则会影响处理效果。
3.2 栅渣的输送
　　机械格栅一般都配备皮带输送机或螺旋输送机以输送栅渣。根据笔者的经验，粗格栅宜配备皮带输送机，这是因为粗格栅有时会捞上一些较大、较长、较硬的漂浮物，诸如木棍、大块的泡沫塑料或海绵等，如果使用螺旋输送机，由于螺旋的直径一般为300—350mm，容易被这些东西卡住或堵塞。皮带输送机完全可以解决以上矛盾，但它的缺点是长时间的露天运行皮带容易老化。
　　细格栅配备螺旋输送机非常合适。螺旋输送机体积小，结构简单，经久耐用，也不会被细格栅的栅渣卡住或堵塞。
3.3 关于栅渣的压实装置
　　笔者参观过的污水处理厂中有少数格栅配备了栅渣压实装置，笔者认为该装置的实际使用价值不大。格栅压实装置主要有两个用途，一是脱除栅渣的水分，二是将栅渣压紧后可减少体积，为打包创造条件。而实际上栅渣所含的水分并不多，该装置在脱除栅渣水分方面并不能发挥多大作用。在该装置的后面再配1台自动打包机将栅渣打包外运虽可以减少栅渣的体积，但国内尚未见有哪些厂生产与该装置配套的自动打包机，若从国外进口显然是不经济的。

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作者简介：陈永信(1965—)，男，河南光山人，高级工程师，郑州市民新村北路2号院，电话(0371)6216287，[email protected]。