新型格柵除污機在污水處理廠的應用

曾淑娟

廈門水務中環污水處理有限公司（361000）

新型格柵除污機在污水處理廠的應用

曾淑娟

廈門水務中環污水處理有限公司（361000）

隨著我國城鎮污水處理廠污染物排放標準的進一步提高和污水處理事業的快速發展，各種污水處理新工藝、新流程應運而生，對污水處理廠預處理工藝單元的設置也提出了更加嚴格的技術要求。作為一種重要的預處理工藝單元設備，格柵的選用成為污水處理廠的關注熱點。文章分析了傳統格柵的不足，重點介紹了轉鼓式細格柵及網板式階梯格柵的原理、作用、結構性能及工程應用。通過應用新型細格柵，能夠有效去除污水中的纖維和毛發等物質，為后續單元的正常、穩定運行提供基本保障。

預處理；格柵；轉鼓式細格柵、網板式階梯格柵

0　引言

我國的水污染控制與水環境治理日益得到各級政府及社會公眾的廣泛關注，污水排放標準不斷提高，污水資源化的水平也不斷提高。近年來，國內很多城市開展污水處理的提標改造工作，對污水進行深度處理，采用反硝化濾池、曝氣生物濾池、MBR膜等深度處理工藝，而這些工藝流程的工程應用對配套的預處理設備就有了更高的技術要求。傳統的粗、細格柵等設備已經不能滿足現有的預處理工藝需求，基于城鎮污水處理廠提標改造的技術需求，需要選用新型污水預處理設備。

1　格柵的發展及問題分析

1.1格柵的發展狀況

格柵是城鎮污水處理廠不可缺少的前端預處理機械設備。在污水處理過程中，格柵是用來去除那些可能堵塞水泵機組及管道閥門的較粗大的懸浮物，并保證后續處理設施能正常運行的一種裝置，可分為粗格柵、中格柵和細格柵，在形式上可分為鋼絲繩牽引格柵、回轉式格柵、弧形格柵、階梯格柵等。目前細格柵主要以去除污水中直徑大于10mm的懸浮雜物為主。

我國的機械格柵除污設備已經能夠基本滿足一般性的污水處理要求，但是隨著生活水平的不斷提高，進入污水處理廠的各種細小線性漂浮物、片狀漂浮物呈現逐漸增多的變化趨勢，例如污水中的毛發、織物細纖維、塑料與橡膠碎片越來越多，目前普遍采用的上述格柵對這類物質的去除效果很差，起不到充分攔截細小纖維物質的作用。因此，針對城鎮污水的漂浮、懸浮物構成特點和新近出現的強化預處理功能要求，需要選用高效能的細格柵成套設備。

1.2使用新型細格柵的起因

濾池及膜工藝的應用對垃圾攔截要求提高。城市污水通過污水泵站提升至污水處理廠，由于部分泵站采用地埋式泵站，地埋式泵站使用破碎格柵，細碎的垃圾量增加。污水中含有毛發、織物等纖維物質 ，由于毛發、織物等纖維物質的進入會造成在生化池內的積累，當達到一定量的時候一方面會造成活性污泥包裹在纖維團中，使得活性污泥隨出水流失，另一方面大量的纖維物質會纏繞在生化池曝氣設備和攪拌推流設備、水泵上，造成設備出現故障，因此需要選用攔污效果好的新型細格柵。

2　轉鼓式細格柵

2.1轉鼓式細格柵原理

鼓式細格柵集固液的分離過濾、清洗、柵渣的輸送和壓榨脫水過程于一體，整套系統所配套的專用設備由三部分組成，即旋轉的圓形柵框、中央螺旋傳輸機和壓榨器、濾網反沖系統組成。轉鼓式細格柵傾斜35°角，安裝在格柵渠內，螺旋輸送機和壓榨器組合安裝。污水流入轉鼓式超細格柵圓形鼓柵，鼓柵由高強度316不銹鋼編織網制作而成，污水中的毛發、纖維等雜物被格柵攔截去除，當截留的濾渣積累到一定量，形成阻力壓差時，鼓柵開始旋轉，并開啟壓力水沖洗格柵中的濾渣，將濾渣沖入中央螺旋輸送器。濾渣在輸送的過程中進入壓榨腔，被壓榨脫水，固體含量達到35%～40%。整個過程在密閉的條件下進行，無異味產生，既節省了占地面積，又減少了后續柵渣的處置費用。

轉鼓式細格柵的設計為不間斷與污水接觸的連續工作方式，所有與污水接觸的部件均由S304不銹鋼制成，其中篩網采用S316，并經過酸洗鈍化處理，所有非金屬部件均為抗磨損材質，重載荷設計，以適應設備所處的惡劣運轉環境。

2.2轉鼓式細格柵的運行控制

轉鼓式細格柵的運行控制可分為現場手動和自動控制兩種形式。由超聲波液位差計和時間繼電器共同控制，當格柵的前后水位差達到預定的值時，轉鼓式細格柵啟動，圓形鼓柵開始轉動，同時壓力水開始對鼓柵表面的柵網進行沖洗；反之，當水位差回落，低于設定值時則轉鼓格柵停止運行。當流量較低時，水位差長時間低于設定值，系統自動由時間繼電器控制，設定運行1～2min，停機4～5 min。為保證沖洗效果，反沖洗系統的反沖洗泵在鼓柵停止運行30s后再停止反沖洗泵的運行，反沖洗泵由浮球液位開關進行保護運行。

3　網板式階梯格柵

3.1網板式階梯格柵的原理

網板式階梯格柵除污機主要用途是清除水體中較小的漂浮物和垃圾，如樹葉、雜草、木塊、生活垃圾、動物毛發、纖維等，以保證后續工序的正常運行。網板式階梯格柵除污機是采用階梯多孔網板攔截污水中垃圾，通過回轉機構傳動將攔截的垃圾從水中分離出來，它主要有以下部分組成。

3.1.1驅動裝置

網板式階梯格柵除污機的驅動裝置位于機架上部，除傳動裝置外，其余均采用不銹鋼材料制造。主傳動軸的設計具有足夠的強度和剛度，以承受彎矩和扭矩同時作用的載荷，驅動裝置采用軸裝式減速機，在機架二側設置螺旋式調節裝置，以作調整傳動鏈條張緊用。電機減速裝置傳動效率高、低噪聲、使用壽命長、運行平穩可靠。

3.1.2過濾網板

網板由孔徑2～5mm的不銹鋼板加工而成，通過鏈條組成一臺階式回轉過濾網，運行時，一部分纖維狀垃圾由水力附著在網板上，塊狀、粒狀（如木塊、果殼）垃圾聚集在臺階上，網板上升時，不斷將垃圾從水中分離出來。

3.1.3密封

為有效攔截水中的垃圾，網板式階梯格柵除污機設計具有可靠的密封結構，既有側封又有底封。側封設置于網板和兩側的鏈條之間，并從底部延伸至井口；底封設置與網板和槽底之間，橫跨整個柵寬。兩者均為致密的尼龍刷狀物組成，可徹底阻斷污物從底部及側面穿過格柵體，同時由于尼龍的柔軟性，不影響網板鏈的運動。

3.1.4卸料

網板攔截的污染物被輸送至頂部鏈輪處，即反向落入格柵后下方的輸送機中（靠自重），一部分粘附于過濾表面上的細小雜物如不能被徹底清除，則會帶入柵后，這是一般回轉式固液分離機的不足。新型網板式階梯格柵除污機不僅在卸料處設置了高效的尼龍轉刷助卸，該轉刷能使網面上絕大部分雜物被刷入輸送機中，而且針對一些細小雜物可能粘附于網面的現象，設置了設計合理壓力水反沖洗裝置，可確保污物被卸至機后溜槽，從而使網孔得以完美再生。而渣水從溜槽（略帶傾斜）排入高排水螺旋壓榨進行渣水分離、壓縮脫水后排入垃圾小車。

3.2網板式階梯格柵的運行控制

網板式階梯格柵工作方式有手動、定時和接受水位差無源開關信號自動工作三種。有過載保護、過載報警、急停等功能。手動主要用于格柵的現場調試、測試，或污水中渣量超多時連續運轉。格柵通常在自動狀態下運行時，總控室可以通過柵前后水位差來控制格柵的動作，也可以在0～24h內調節格柵的開停工作周期。時間調整可通過設置于機內的數字式定時器輕松設定或更改。

4　新型格柵除污機的應用實例

湖北十堰污水處理廠日處理量為16萬m3，其中一期已建設5萬m3/d，二期新增建設規模為11 萬m3/d，二期工程11.0萬m3/d規模，主體生化采用MBR工藝。污水中含有大量的鴨毛、鵝毛等雜質。曝氣沉砂池后設置2組轉鼓式超細格柵，每組2臺，共4臺。每臺轉鼓式超細格柵的最大過水量為1490m3/h，柵隙為b=1mm，柵孔形式為不銹鋼編織網，轉鼓直徑為2.4m，過柵流速為0.25m/h，轉鼓式超細格柵能夠對進水中的懸浮物和纖維、毛發等進行有效地篩選分離，保證了預處理后的污水進入MBR反應池后得到高效的處理，同時也保證了MBR系統運行的安全和穩定。

圖1　安裝現場圖

圖2　攔渣效果圖

福建廈門翔安污水處理廠一期設計水量2.5萬m3/d規模，二期擴建2.5萬 m3/d，一期主體采用改良型氧化溝工藝，二期主體采用AAO工藝，污水中含有大量纖維物質，曝氣沉砂池前設置2臺網板式階梯格柵，每臺網板式階梯格柵最大過水量1354 m3/h，網板孔徑 b=3mm，渠寬B=1500mm，渠深H=1500m，安裝角度75°網板式階梯格柵能有效攔截纖維狀垃圾的通過，使后續處理設備回流泵故障率大大降低，設備故障頻率由原來一年變為三年以上，節省了大量的人力物力。同時降低生化系統的負荷，增加處理能力，取得了良好的效果。

圖3　網板式格柵攔渣效果圖

圖4　壓榨后柵渣圖

5　結語

針對目前使用機械格柵除污設備普遍不能有效去除污水中的毛發、長纖維物質的情況，通過對格柵型式及技術發展的了解，選用適合于污水污染物特點的機械格柵除污設備，減輕了對后續污水處理設備纏繞及構筑物的堵塞，通過實際應用，達到了良好的效果。隨著污水排放標準不斷提高和污水資源化的市場趨勢，新型格柵除污機不失為一種更為有效的預處理設備，對于格柵攔污面的選擇有篩網式、孔板式等多元化形式，隨著技術的不斷進步，細格柵結構強度、孔隙精度將進一步提高和發展，在今后將得到廣泛的應用，獲得更高的使用價值。

［1］張大群.新型格柵除污機的性能與特點［J］.中國給水排水，1998，14（5）：32-34.

［2］鄭興燦.城市污水處理關鍵設備研制［M］.2009.6.

［3］馬芳.污水廠格柵除污設備選型及使用評估［J］.中州建設，2006（9）：67.