物理处理技术——格栅

来源：东隆  日期：2014-05-16

  一、格栅的分类

   格栅是多用于废水预处理工程，以截留废水中较大的悬浮物与漂浮物，防止水泵、排水管以及处理设备堵塞。格栅是由金属或栅条制成的框架，斜置或垂直于污水流经的渠道上，以截留大块呈悬浮或漂浮状的污染物。格栅的栅条间距与截留污物如以下图所示：
    栅条间距/mm           截留污染物[/L/（人·d）]         格栅可安装的水泵型号
     ≤20                         4～6                           2  1/4PWA
     ≤40                         2.7                             4PWA
     ≤70                         0.8                            6PWA
     ≤90                         0.5                            8PWA
 
其类型按间距分为粗格栅、细格栅、中格栅，栅条形状有圆形、矩形、方形等，其中圆形栅条的水力阻力小。矩形栅条因其刚度好而常采用。从格栅的形式来分，包括链条式格栅除污机、一体三索式格栅除污机、回转式格栅除污机、阶梯式格栅除污机等。
  1、粗格栅   栅条间距为50～150mm，是设于泵前的第一道格栅，以拦截粗大的漂浮物，使水泵不受损害。在实际操作中，存在许多大型的漂浮物，尤其是合流制的污水系统，粗格栅必须有足够的强度和刚度，以免造成弯曲，一般采用不锈钢或碳钢。
  2、中格栅   中格栅的间距为10～50mm，用于垃圾较少的合流制或分流制系统的水泵前。以拦截中等大小的漂浮物，保护水泵不受损害。
  3、细格栅  细格栅的间距为10～50mm。在处理来水中存在大量的小型漂浮物，极易通过上述两种格栅到处理构筑物里，并漂浮在水面，从而影响到曝气系统的正常运行，因此，细格栅的存在可进一步拦截细小的漂浮物。一般设在泵前粗格栅后，也可在泵提升后沉砂池前。
 二、常用机械格栅除污机及功能特点  
  1、链条式格栅除污机    常用于较深的格栅井，去除水中的漂浮物。由栅条、耙斗、链条传动组成。传动的机械、电机在水面上，格栅两边的链条带动耙斗在栅条上上下往复工作，可以去除在栅条上的悬浮物。用链条传动较稳定可靠，维修保养较为方便，根据工艺要求设计栅条的距离，可作为粗格栅或细格栅。
  2、一体三索式格栅除污机  常用于城市污水处理粗大的固体悬浮物。由栅条、耙斗、主动钢丝绳、差动钢丝绳、主传动机构与差传动机构组成。在控制系统指令下，主、差传动机构驱动耙斗自动交替往复工作，去除水中的固体悬浮物。
  采用一套绳机构，解决乱绳的烦恼，耙斗容积大，牵引力强，适用于清除粗大的固体悬浮物，当井底积泥过多时，耙斗下降受阻，上部松绳开关工作，停止下降并合耙，分次清除垃圾，易于实现自动化。
  3、回转式格栅除污机   它是耙齿配成一组回转格栅链，在电机减速器的驱动下，耙齿逆水流方向回转运动。当耙齿运动到设备的上部时，因槽轮和弯轨的导向作用，使每组耙齿简产生相对运动，大部分固体颗粒靠重力落下，另一部分靠清扫器的反向运动把粘在耙齿上的杂物清除干净。
  该装置分离效率高、动力消耗少。噪声低，耙齿材料为ABS工程塑料，耐腐蚀，设备自身具有较强的自净能力，不产生堵塞，适宜用作细格栅。
  4、阶梯式格栅除污机   是一新型的格栅除污机，解决了传统格栅存在的固体杂物卡阻、缠绕的问题，一般用作细格栅。
  由电机加速机、动栅片、静栅片及偏心旋转机构组成，偏心旋转机构在电机加速机的驱动下，使动栅片相对静栅片做自动交替运动，将被拦截的固体悬浮物由动栅片逐及从水中移到卸料口。
  运行过程中栅距可以较细，利于清除细小的垃圾。利用可编程控制器、液位差控制仪实现自动化，采用独特的阶梯式清除方法，可彻底避免杂物卡阻、缠绕的烦恼，运行可靠安全；设备中有两套机械和大气过载保护系统，遇意外事故时可声光报警，使设备自动紧急停机。

 三、格栅应用中应注意的问题

  1、格栅设置的地点   进水管如埋置不深，格栅宜设于进水泵之前。其优点是栅渣集中在一起便于处理，不仅操作管理方便，费用也省。还可以更好地保护水泵，保证进水泵安全运行。如进水管埋置很深，则只宜在进水泵前按防止水泵堵塞要求设粗格栅，再在沉砂池前按后续运行要求设较细的格栅。因为将格栅建在很深的地方，不仅造价高，运行不方便。费用也高。
  2、格栅间   格栅应设于格栅间内，格栅间必须有机械通风，有条件时宜将机械抽出的臭气进行净化。工作平台应有足够的操作和维修的面积，过道宽有1.0m以上。
  3、栅渣产量和栅渣处理  为使水流通过格栅时，水流横断面积不减少，应及时清除格栅上截留的污物。清除格栅污物的方法分人工清除与机械清除两种。人工清除的格栅用于小型处理厂，所需截留的污染物胶少，这类格栅与水平面的倾角为50°。在大型废水处理厂可采用机械清除的格栅，以减轻人工劳动。格栅与水平的倾角大于人工清除的格栅，常采用60°～80°。我国常用机械格栅有回转式、钢丝牵引式。移动式、链条式等几种，其中圆周回转式的构造简单、动作可靠，容易检修，但占地面积较大。钢丝绳牵引式机械格栅的适用范围广泛，但钢丝绳易腐蚀，宜采用不锈钢钢丝。间歇式操作的机械，其运行方式可用定时控制操作，或按格栅前后渠道的水位差的随动装置来控制格栅的工作程度。有时也采用上述两种方式相结合的运行方式。
  4、格栅机的选择  机械格栅选择注意依据以下因素和要求。
  （1） 排水制度、废水中漂浮的情况。
  （2） 栅条形状、栅条间隙、格栅宽度。
  （3） 栅槽底至工作平台高度、栅渣排出高度。
  （4） 除渣机械必须运转可靠，最好能将耙斗运动机件提出水面在工作平台进行维修。整个机械特别是水下部分如耙、栅条等抗腐蚀、耐磨。
   上述（1）～（3）条系工艺设计的要求，也是选择设备的工艺条件，这些条件除按上述计算确定外也还需根据设备性能规格做一些调整如格栅的宽度等，使之符合产品系列。栅条形状不同，水力特性也不相同，截留效果也不同。格栅槽设计是个复杂的问题，既要保证截留效果还要防止将沉积的砂子冲走。美国市政府水处理厂设计手册上有一个较简单、可行的方法，就是使槽内流速在日高峰流量时达到0.8m/s以下，合流制系统流速达0.9m/s以下。格栅槽的底可以是平底或做成有顺水流方向的坡降的坡底。  
   为防止栅条间隙堵塞，废水通过栅条间隙的流速一般采用0.6～1.0m/s。为防止格栅前水面出现阻流回水现象，栅前渠道角取20°。