地表水和污水處理系統中發揮重要的單元——格柵機

第一章 格柵應用范圍

作為第一個處理單元,格柵在地表水和污水處理系統中發揮非常重要的作用,其可以用于:

①保護下游構筑物和連接管道不被原水中大塊的物體堵塞;

②將原水中挾帶的可能削弱后續單元的處理效果,或者使處理構筑物的安裝啟用操作復雜化的大塊物體分離去除。

格柵有時也可以用于去除污泥中的纖維。

格柵的處理效果在一定程度上取決于柵條的間隙,根據間隙不同可以分為: a.粗格H間隙大于40mm : b.中格柵,間隙為10-40mm : c.細格柵,間隙為6-10mm : d.選P同隙為0.5-6mm.

根據原水、污泥和處理工藝的不同,格柵單元可以由一種或多種不同間隊的格,成。例如,對于進水管網為合流制的系統,采用高密度沉淀池(Densadeg)后按生物池(Biofor) 工藝的城市污水處理廠,可采用80mm間隙的粗格柵、6mm間隙的細格柵3mm間隙濾網的組合,它們可以串聯安裝在同一個格柵單元中,也可以分別安裝在關處理單元的上游。

如今,即使是小型(污)水處理廠,一般也需要減少格柵單元的人工操作,提高自化水平。

手動操作的格柵一般作為自動格柵系統的安全措施或者是安裝在超越線上,當水廠進中的柵渣量可能陡然增大(如秋天落葉)而導致格柵堵塞時,就應設置一個備用旁路.

一般來說,格柵間隙的選擇應遵循如下規則:

①對于地表水,問際一般為20-40mm (在濾網的上游):

②對于城市污水,間隙一般為10-80mm:

③對于污泥,取決于其后續處理方式,一般要求采用間隙為10mm甚至更細的細格棚④對于某些工業廢水,特別是農產食品行業的廢水,細格棚是絕對必要的,某些況下還需在其下游設置濾網.

收集的柵流會儲存在一個柵流箱中,其容量需根據清理頻率來確定。

(1)水力設計和格櫥堵塞

①原則

需要保持一定的過柵流速以確保水中雜物能夠隨水流到達格柵,同時,不能產生的水頭損失,以免柵條深度堵塞或者柵液隨水流通過格棚

②柵前流速

柵前渠道中峰值流量時的流速不應超過0.6-0.7mis.如果流速較低,在格棚上a能會產生沉淀,設計時要子以考慮(可以安裝連續或者問題運行的挖拌設備).

③過概流速

一般在0.5-10ms之間,最大流量時可以達到1.0-12ms.這個流速是指考慮k部分堵塞、水流通過凈過水斷而時的流速。

④堵寨程度

可以接受的職意程度(以凈過水斷面的百分比值來表示)主要取決于原水水質和清理系統.

對于自動格柵和濾網: a.問隙>10mm.約25% b. 問u5-10mm,約50% :腹<5mm.約75%.

手動清理格梯的過水面積要足夠大,以避免過于頻繁地清理,其水頭損失一10cm左右.

(2)自動控制

格柵清渣系統通常是問題運行,一方面可通過運行時間控制,設定一個運行(lmin-1h)和一個可謂的清渣時間(1-15mn);另一方面,可以由格梯前后液位差來控制當格柵位于水系的下游時,控制系統可以和水泵的啟停系統聯動.

(3)保護措施

自動格柵設有過載安全保護裝置,以避免污堵嚴重時引起超載或者因堵塞造成往復清洗的自動格柵設有保護裝置,使清渣把在與之粑齒嚙合的概條脫離時即可停止運行,從而可以避免重啟時被卡住或超載。

第二章 格柵類型

(1)手動清渣格柵

手動清理格柵通常由圓形或矩形截面的概條組成,有垂直架設的,但更常采用與呈60^～80"的傾斜安裝方式,以便更加容易地清理柵渣。有少數設計成可移動(i槽)或者可通過樞軸轉動,以便于對下游渠道的清理。在一些污水提升單元中,有時低操作維護的難度,使用可提升式沖孔網吊籃替代格柵。這類系統的操作清理并不因此通常僅用于同歇運行的情況(如旁路).

(2)自動清渣格柵

①前清式(清渣把在迎水面)格柵

這種格柵的柵架通常由矩形或梯形截面、有著銳邊或圓角邊的柵條(降低被固體卡住的風險)組成,有些設備采用專門的篩架(Johnson型,問隙可以選擇0.5mm至米)或者穿孔板,非常適合用作細格棚(甚至用作濾網),柵渣在格柵背面清除。

前清式格柵主要有四種類型:

a.DC曲面格柵（圖1）

DC曲面格柵(圖1)

其柵條間隙為10~25mm,優點為具有較大的有效表面積和較簡單的機械設計。

四個清渣耙安裝在可以繞水平軸轉動的機械臂上來清理格柵齒條。但為了避免堵塞的風險,建議在其上游設置一個砂石攔截井。

這種類型的格柵非常適用于水中沒有過量柵渣且安裝渠道較淺的中等規模水廠。

b. GDC往復清理的直格柵(圖2、圖3)

柵條間隙在10～100mm之間,一般垂直或與水平呈80"安裝。柵條頂端剛剛高出最高液面,接至一金屬或混凝土平臺。

圖2  GDC直立式格柵示意圖

1一帶格條的機架: 2-柵把: 3-頂桿;4一提升裝置:5一液壓系統

圖3  GDC直立式格柵

柵條是由循環鏈式系統驅動的刮刀和清渣耙來清理的。該系統將柵渣提升到整個柵架的頂部然后翻轉,使其掉落在一個稍微遠離柵架的位置。通常使用自動清渣處理系統來清理頂部區域。

Climber格柵是一種特別堅固,機架高度較高(210m)的直立式格柵,其清渣耙帶有齒條,并由小齒輪裝置驅動(圖4)。

圖4 Algiers泵站(美國新奧爾良):四臺5.5m寬、6.1m深的Climber格柵

當需要處理流量很大(大于30000m/h)并且雜質較少(如地表水取水)的來水時,可以采用移動式柵耙進行清理,它每次只清理一部分格柵面,并在清理完成后橫向移動。

c.回轉式格棚

這種間隙為3~15mm的格柵系統采用了連續鏈條柵架,這些具有特殊鉤形的耙齒,通過串接軸連接形成環形格柵簾,柵渣被提送到頂部,然后在背面自行掉落。

耙齒由連接臂(鏈節)和鉤形端頭組成。鉤形端頭錯位推移離開耙齒,從而清理出柵渣,隨后由一個轉刷完成自動清理過程。

d.階梯格柵

柵條間隙為3~15mm,格柵篩架由兩組平行的柵片組成,一組為靜片,一組為動片,兩組柵片交替排列裝配成階梯形。

由一組鉸鏈臂驅動移動柵片進行轉動,逐級將柵渣向上提升,直至到達頂部排渣位置。

②后清式(背耙式)格柵

某些格柵的清渣系統采用設在柵架背面的循環鏈條。雖然存在柵渣掉入下游水體中的風險,但是這種格柵可以用作對清渣能力要求很高的初級格柵(圖5),能夠處理柵渣量很大的原水.

圖5 在格柵背面清渣的格柵單元