物理處理技術(shù)——格柵

來源：東隆  日期：2014-05-16

  一、格柵的分類

   格柵是多用于廢水預處理工程，以截留廢水中較大的懸浮物與漂浮物，防止水泵、排水管以及處理設(shè)備堵塞。格柵是由金屬或柵條制成的框架，斜置或垂直于污水流經(jīng)的渠道上，以截留大塊呈懸浮或漂浮狀的污染物。格柵的柵條間距與截留污物如以下圖所示：
    柵條間距/mm           截留污染物[/L/（人·d）]         格柵可安裝的水泵型號
     ≤20                         4～6                           2  1/4PWA
     ≤40                         2.7                             4PWA
     ≤70                         0.8                            6PWA
     ≤90                         0.5                            8PWA
 
其類型按間距分為粗格柵、細格柵、中格柵，柵條形狀有圓形、矩形、方形等，其中圓形柵條的水力阻力小。矩形柵條因其剛度好而常采用。從格柵的形式來分，包括鏈條式格柵除污機、一體三索式格柵除污機、回轉(zhuǎn)式格柵除污機、階梯式格柵除污機等。
  1、粗格柵   柵條間距為50～150mm，是設(shè)于泵前的第一道格柵，以攔截粗大的漂浮物，使水泵不受損害。在實際操作中，存在許多大型的漂浮物，尤其是合流制的污水系統(tǒng)，粗格柵必須有足夠的強度和剛度，以免造成彎曲，一般采用不銹鋼或碳鋼。
  2、中格柵   中格柵的間距為10～50mm，用于垃圾較少的合流制或分流制系統(tǒng)的水泵前。以攔截中等大小的漂浮物，保護水泵不受損害。
  3、細格柵  細格柵的間距為10～50mm。在處理來水中存在大量的小型漂浮物，極易通過上述兩種格柵到處理構(gòu)筑物里，并漂浮在水面，從而影響到曝氣系統(tǒng)的正常運行，因此，細格柵的存在可進一步攔截細小的漂浮物。一般設(shè)在泵前粗格柵后，也可在泵提升后沉砂池前。
 二、常用機械格柵除污機及功能特點  
  1、鏈條式格柵除污機    常用于較深的格柵井，去除水中的漂浮物。由柵條、耙斗、鏈條傳動組成。傳動的機械、電機在水面上，格柵兩邊的鏈條帶動耙斗在柵條上上下往復工作，可以去除在柵條上的懸浮物。用鏈條傳動較穩(wěn)定可靠，維修保養(yǎng)較為方便，根據(jù)工藝要求設(shè)計柵條的距離，可作為粗格柵或細格柵。
  2、一體三索式格柵除污機  常用于城市污水處理粗大的固體懸浮物。由柵條、耙斗、主動鋼絲繩、差動鋼絲繩、主傳動機構(gòu)與差傳動機構(gòu)組成。在控制系統(tǒng)指令下，主、差傳動機構(gòu)驅(qū)動耙斗自動交替往復工作，去除水中的固體懸浮物。
  采用一套繩機構(gòu)，解決亂繩的煩惱，耙斗容積大，牽引力強，適用于清除粗大的固體懸浮物，當井底積泥過多時，耙斗下降受阻，上部松繩開關(guān)工作，停止下降并合耙，分次清除垃圾，易于實現(xiàn)自動化。
  3、回轉(zhuǎn)式格柵除污機   它是耙齒配成一組回轉(zhuǎn)格柵鏈，在電機減速器的驅(qū)動下，耙齒逆水流方向回轉(zhuǎn)運動。當耙齒運動到設(shè)備的上部時，因槽輪和彎軌的導向作用，使每組耙齒簡產(chǎn)生相對運動，大部分固體顆粒靠重力落下，另一部分靠清掃器的反向運動把粘在耙齒上的雜物清除干凈。
  該裝置分離效率高、動力消耗少。噪聲低，耙齒材料為ABS工程塑料，耐腐蝕，設(shè)備自身具有較強的自凈能力，不產(chǎn)生堵塞，適宜用作細格柵。
  4、階梯式格柵除污機   是一新型的格柵除污機，解決了傳統(tǒng)格柵存在的固體雜物卡阻、纏繞的問題，一般用作細格柵。
  由電機加速機、動柵片、靜柵片及偏心旋轉(zhuǎn)機構(gòu)組成，偏心旋轉(zhuǎn)機構(gòu)在電機加速機的驅(qū)動下，使動柵片相對靜柵片做自動交替運動，將被攔截的固體懸浮物由動柵片逐及從水中移到卸料口。
  運行過程中柵距可以較細，利于清除細小的垃圾。利用可編程控制器、液位差控制儀實現(xiàn)自動化，采用獨特的階梯式清除方法，可徹底避免雜物卡阻、纏繞的煩惱，運行可靠安全；設(shè)備中有兩套機械和大氣過載保護系統(tǒng)，遇意外事故時可聲光報警，使設(shè)備自動緊急停機。

 三、格柵應(yīng)用中應(yīng)注意的問題

  1、格柵設(shè)置的地點   進水管如埋置不深，格柵宜設(shè)于進水泵之前。其優(yōu)點是柵渣集中在一起便于處理，不僅操作管理方便，費用也省。還可以更好地保護水泵，保證進水泵安全運行。如進水管埋置很深，則只宜在進水泵前按防止水泵堵塞要求設(shè)粗格柵，再在沉砂池前按后續(xù)運行要求設(shè)較細的格柵。因為將格柵建在很深的地方，不僅造價高，運行不方便。費用也高。
  2、格柵間   格柵應(yīng)設(shè)于格柵間內(nèi)，格柵間必須有機械通風，有條件時宜將機械抽出的臭氣進行凈化。工作平臺應(yīng)有足夠的操作和維修的面積，過道寬有1.0m以上。
  3、柵渣產(chǎn)量和柵渣處理  為使水流通過格柵時，水流橫斷面積不減少，應(yīng)及時清除格柵上截留的污物。清除格柵污物的方法分人工清除與機械清除兩種。人工清除的格柵用于小型處理廠，所需截留的污染物膠少，這類格柵與水平面的傾角為50°。在大型廢水處理廠可采用機械清除的格柵，以減輕人工勞動。格柵與水平的傾角大于人工清除的格柵，常采用60°～80°。我國常用機械格柵有回轉(zhuǎn)式、鋼絲牽引式。移動式、鏈條式等幾種，其中圓周回轉(zhuǎn)式的構(gòu)造簡單、動作可靠，容易檢修，但占地面積較大。鋼絲繩牽引式機械格柵的適用范圍廣泛，但鋼絲繩易腐蝕，宜采用不銹鋼鋼絲。間歇式操作的機械，其運行方式可用定時控制操作，或按格柵前后渠道的水位差的隨動裝置來控制格柵的工作程度。有時也采用上述兩種方式相結(jié)合的運行方式。
  4、格柵機的選擇  機械格柵選擇注意依據(jù)以下因素和要求。
  （1） 排水制度、廢水中漂浮的情況。
  （2） 柵條形狀、柵條間隙、格柵寬度。
  （3） 柵槽底至工作平臺高度、柵渣排出高度。
  （4） 除渣機械必須運轉(zhuǎn)可靠，最好能將耙斗運動機件提出水面在工作平臺進行維修。整個機械特別是水下部分如耙、柵條等抗腐蝕、耐磨。
   上述（1）～（3）條系工藝設(shè)計的要求，也是選擇設(shè)備的工藝條件，這些條件除按上述計算確定外也還需根據(jù)設(shè)備性能規(guī)格做一些調(diào)整如格柵的寬度等，使之符合產(chǎn)品系列。柵條形狀不同，水力特性也不相同，截留效果也不同。格柵槽設(shè)計是個復雜的問題，既要保證截留效果還要防止將沉積的砂子沖走。美國市政府水處理廠設(shè)計手冊上有一個較簡單、可行的方法，就是使槽內(nèi)流速在日高峰流量時達到0.8m/s以下，合流制系統(tǒng)流速達0.9m/s以下。格柵槽的底可以是平底或做成有順水流方向的坡降的坡底。  
   為防止柵條間隙堵塞，廢水通過柵條間隙的流速一般采用0.6～1.0m/s。為防止格柵前水面出現(xiàn)阻流回水現(xiàn)象，柵前渠道角取20°。