新型格柵除污機(jī)在污水處理廠的應(yīng)用

曾淑娟

廈門水務(wù)中環(huán)污水處理有限公司（361000）

新型格柵除污機(jī)在污水處理廠的應(yīng)用

曾淑娟

廈門水務(wù)中環(huán)污水處理有限公司（361000）

隨著我國城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)一步提高和污水處理事業(yè)的快速發(fā)展，各種污水處理新工藝、新流程應(yīng)運(yùn)而生，對污水處理廠預(yù)處理工藝單元的設(shè)置也提出了更加嚴(yán)格的技術(shù)要求。作為一種重要的預(yù)處理工藝單元設(shè)備，格柵的選用成為污水處理廠的關(guān)注熱點(diǎn)。文章分析了傳統(tǒng)格柵的不足，重點(diǎn)介紹了轉(zhuǎn)鼓式細(xì)格柵及網(wǎng)板式階梯格柵的原理、作用、結(jié)構(gòu)性能及工程應(yīng)用。通過應(yīng)用新型細(xì)格柵，能夠有效去除污水中的纖維和毛發(fā)等物質(zhì)，為后續(xù)單元的正常、穩(wěn)定運(yùn)行提供基本保障。

預(yù)處理；格柵；轉(zhuǎn)鼓式細(xì)格柵、網(wǎng)板式階梯格柵

0　引言

我國的水污染控制與水環(huán)境治理日益得到各級政府及社會公眾的廣泛關(guān)注，污水排放標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，污水資源化的水平也不斷提高。近年來，國內(nèi)很多城市開展污水處理的提標(biāo)改造工作，對污水進(jìn)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(yīng)用對配套的預(yù)處理設(shè)備就有了更高的技術(shù)要求。傳統(tǒng)的粗、細(xì)格柵等設(shè)備已經(jīng)不能滿足現(xiàn)有的預(yù)處理工藝需求，基于城鎮(zhèn)污水處理廠提標(biāo)改造的技術(shù)需求，需要選用新型污水預(yù)處理設(shè)備。

1　格柵的發(fā)展及問題分析

1.1格柵的發(fā)展?fàn)顩r

格柵是城鎮(zhèn)污水處理廠不可缺少的前端預(yù)處理機(jī)械設(shè)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(jī)組及管道閥門的較粗大的懸浮物，并保證后續(xù)處理設(shè)施能正常運(yùn)行的一種裝置，可分為粗格柵、中格柵和細(xì)格柵，在形式上可分為鋼絲繩牽引格柵、回轉(zhuǎn)式格柵、弧形格柵、階梯格柵等。目前細(xì)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(jī)械格柵除污設(shè)備已經(jīng)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(jìn)入污水處理廠的各種細(xì)小線性漂浮物、片狀漂浮物呈現(xiàn)逐漸增多的變化趨勢，例如污水中的毛發(fā)、織物細(xì)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(zhì)的去除效果很差，起不到充分?jǐn)r截細(xì)小纖維物質(zhì)的作用。因此，針對城鎮(zhèn)污水的漂浮、懸浮物構(gòu)成特點(diǎn)和新近出現(xiàn)的強(qiáng)化預(yù)處理功能要求，需要選用高效能的細(xì)格柵成套設(shè)備。

1.2使用新型細(xì)格柵的起因

濾池及膜工藝的應(yīng)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(xì)碎的垃圾量增加。污水中含有毛發(fā)、織物等纖維物質(zhì) ，由于毛發(fā)、織物等纖維物質(zhì)的進(jìn)入會造成在生化池內(nèi)的積累，當(dāng)達(dá)到一定量的時(shí)候一方面會造成活性污泥包裹在纖維團(tuán)中，使得活性污泥隨出水流失，另一方面大量的纖維物質(zhì)會纏繞在生化池曝氣設(shè)備和攪拌推流設(shè)備、水泵上，造成設(shè)備出現(xiàn)故障，因此需要選用攔污效果好的新型細(xì)格柵。

2　轉(zhuǎn)鼓式細(xì)格柵

2.1轉(zhuǎn)鼓式細(xì)格柵原理

鼓式細(xì)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(tǒng)所配套的專用設(shè)備由三部分組成，即旋轉(zhuǎn)的圓形柵框、中央螺旋傳輸機(jī)和壓榨器、濾網(wǎng)反沖系統(tǒng)組成。轉(zhuǎn)鼓式細(xì)格柵傾斜35°角，安裝在格柵渠內(nèi)，螺旋輸送機(jī)和壓榨器組合安裝。污水流入轉(zhuǎn)鼓式超細(xì)格柵圓形鼓柵，鼓柵由高強(qiáng)度316不銹鋼編織網(wǎng)制作而成，污水中的毛發(fā)、纖維等雜物被格柵攔截去除，當(dāng)截留的濾渣積累到一定量，形成阻力壓差時(shí)，鼓柵開始旋轉(zhuǎn)，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(jìn)入壓榨腔，被壓榨脫水，固體含量達(dá)到35%～40%。整個(gè)過程在密閉的條件下進(jìn)行，無異味產(chǎn)生，既節(jié)省了占地面積，又減少了后續(xù)柵渣的處置費(fèi)用。

轉(zhuǎn)鼓式細(xì)格柵的設(shè)計(jì)為不間斷與污水接觸的連續(xù)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(wǎng)采用S316，并經(jīng)過酸洗鈍化處理，所有非金屬部件均為抗磨損材質(zhì)，重載荷設(shè)計(jì)，以適應(yīng)設(shè)備所處的惡劣運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境。

2.2轉(zhuǎn)鼓式細(xì)格柵的運(yùn)行控制

轉(zhuǎn)鼓式細(xì)格柵的運(yùn)行控制可分為現(xiàn)場手動和自動控制兩種形式。由超聲波液位差計(jì)和時(shí)間繼電器共同控制，當(dāng)格柵的前后水位差達(dá)到預(yù)定的值時(shí)，轉(zhuǎn)鼓式細(xì)格柵啟動，圓形鼓柵開始轉(zhuǎn)動，同時(shí)壓力水開始對鼓柵表面的柵網(wǎng)進(jìn)行沖洗；反之，當(dāng)水位差回落，低于設(shè)定值時(shí)則轉(zhuǎn)鼓格柵停止運(yùn)行。當(dāng)流量較低時(shí)，水位差長時(shí)間低于設(shè)定值，系統(tǒng)自動由時(shí)間繼電器控制，設(shè)定運(yùn)行1～2min，停機(jī)4～5 min。為保證沖洗效果，反沖洗系統(tǒng)的反沖洗泵在鼓柵停止運(yùn)行30s后再停止反沖洗泵的運(yùn)行，反沖洗泵由浮球液位開關(guān)進(jìn)行保護(hù)運(yùn)行。

3　網(wǎng)板式階梯格柵

3.1網(wǎng)板式階梯格柵的原理

網(wǎng)板式階梯格柵除污機(jī)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(fā)、纖維等，以保證后續(xù)工序的正常運(yùn)行。網(wǎng)板式階梯格柵除污機(jī)是采用階梯多孔網(wǎng)板攔截污水中垃圾，通過回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)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(qū)動裝置

網(wǎng)板式階梯格柵除污機(jī)的驅(qū)動裝置位于機(jī)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(shè)計(jì)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以承受彎矩和扭矩同時(shí)作用的載荷，驅(qū)動裝置采用軸裝式減速機(jī)，在機(jī)架二側(cè)設(shè)置螺旋式調(diào)節(jié)裝置，以作調(diào)整傳動鏈條張緊用。電機(jī)減速裝置傳動效率高、低噪聲、使用壽命長、運(yùn)行平穩(wěn)可靠。

3.1.2過濾網(wǎng)板

網(wǎng)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(zhuǎn)過濾網(wǎng)，運(yùn)行時(shí)，一部分纖維狀垃圾由水力附著在網(wǎng)板上，塊狀、粒狀（如木塊、果殼）垃圾聚集在臺階上，網(wǎng)板上升時(shí)，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(wǎng)板式階梯格柵除污機(jī)設(shè)計(jì)具有可靠的密封結(jié)構(gòu)，既有側(cè)封又有底封。側(cè)封設(shè)置于網(wǎng)板和兩側(cè)的鏈條之間，并從底部延伸至井口；底封設(shè)置與網(wǎng)板和槽底之間，橫跨整個(gè)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(cè)面穿過格柵體，同時(shí)由于尼龍的柔軟性，不影響網(wǎng)板鏈的運(yùn)動。

3.1.4卸料

網(wǎng)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(jī)中（靠自重），一部分粘附于過濾表面上的細(xì)小雜物如不能被徹底清除，則會帶入柵后，這是一般回轉(zhuǎn)式固液分離機(jī)的不足。新型網(wǎng)板式階梯格柵除污機(jī)不僅在卸料處設(shè)置了高效的尼龍轉(zhuǎn)刷助卸，該轉(zhuǎn)刷能使網(wǎng)面上絕大部分雜物被刷入輸送機(jī)中，而且針對一些細(xì)小雜物可能粘附于網(wǎng)面的現(xiàn)象，設(shè)置了設(shè)計(jì)合理壓力水反沖洗裝置，可確保污物被卸至機(jī)后溜槽，從而使網(wǎng)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(jìn)行渣水分離、壓縮脫水后排入垃圾小車。

3.2網(wǎng)板式階梯格柵的運(yùn)行控制

網(wǎng)板式階梯格柵工作方式有手動、定時(shí)和接受水位差無源開關(guān)信號自動工作三種。有過載保護(hù)、過載報(bào)警、急停等功能。手動主要用于格柵的現(xiàn)場調(diào)試、測試，或污水中渣量超多時(shí)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。格柵通常在自動狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，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(nèi)調(diào)節(jié)格柵的開停工作周期。時(shí)間調(diào)整可通過設(shè)置于機(jī)內(nèi)的數(shù)字式定時(shí)器輕松設(shè)定或更改。

4　新型格柵除污機(jī)的應(yīng)用實(shí)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(shè)5萬m3/d，二期新增建設(shè)規(guī)模為11 萬m3/d，二期工程11.0萬m3/d規(guī)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(zhì)。曝氣沉砂池后設(shè)置2組轉(zhuǎn)鼓式超細(xì)格柵，每組2臺，共4臺。每臺轉(zhuǎn)鼓式超細(xì)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(wǎng)，轉(zhuǎn)鼓直徑為2.4m，過柵流速為0.25m/h，轉(zhuǎn)鼓式超細(xì)格柵能夠?qū)M(jìn)水中的懸浮物和纖維、毛發(fā)等進(jìn)行有效地篩選分離，保證了預(yù)處理后的污水進(jìn)入MBR反應(yīng)池后得到高效的處理，同時(shí)也保證了MBR系統(tǒng)運(yùn)行的安全和穩(wěn)定。

圖1　安裝現(xiàn)場圖

圖2　攔渣效果圖

福建廈門翔安污水處理廠一期設(shè)計(jì)水量2.5萬m3/d規(guī)模，二期擴(kuò)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(zhì)，曝氣沉砂池前設(shè)置2臺網(wǎng)板式階梯格柵，每臺網(wǎng)板式階梯格柵最大過水量1354 m3/h，網(wǎng)板孔徑 b=3mm，渠寬B=1500mm，渠深H=1500m，安裝角度75°網(wǎng)板式階梯格柵能有效攔截纖維狀垃圾的通過，使后續(xù)處理設(shè)備回流泵故障率大大降低，設(shè)備故障頻率由原來一年變?yōu)槿暌陨希?jié)省了大量的人力物力。同時(shí)降低生化系統(tǒng)的負(fù)荷，增加處理能力，取得了良好的效果。

圖3　網(wǎng)板式格柵攔渣效果圖

圖4　壓榨后柵渣圖

5　結(jié)語

針對目前使用機(jī)械格柵除污設(shè)備普遍不能有效去除污水中的毛發(fā)、長纖維物質(zhì)的情況，通過對格柵型式及技術(shù)發(fā)展的了解，選用適合于污水污染物特點(diǎn)的機(jī)械格柵除污設(shè)備，減輕了對后續(xù)污水處理設(shè)備纏繞及構(gòu)筑物的堵塞，通過實(shí)際應(yīng)用，達(dá)到了良好的效果。隨著污水排放標(biāo)準(zhǔn)不斷提高和污水資源化的市場趨勢，新型格柵除污機(jī)不失為一種更為有效的預(yù)處理設(shè)備，對于格柵攔污面的選擇有篩網(wǎng)式、孔板式等多元化形式，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，細(xì)格柵結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、孔隙精度將進(jìn)一步提高和發(fā)展，在今后將得到廣泛的應(yīng)用，獲得更高的使用價(jià)值。

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

［2］鄭興燦.城市污水處理關(guān)鍵設(shè)備研制［M］.2009.6.

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