水质工程学(上)
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2.1.2 格栅的分类

按栅条净间隙大小分类,可分为粗格栅(50~100mm)、中格栅(10~40mm)、细格栅(1.5~10mm)3种。

按清渣方式不同分类,可分为人工除渣格栅和机械除渣格栅两种。

按形状分类,可分为平面格栅与曲面格栅两种。平面格栅在实际工程使用较多。

按构造特点不同分类,可分为回转式格栅、转鼓式格栅、钢丝绳牵引式格栅、高链式格栅、机械臂式格栅等。

1.回转式格栅

回转式机械格栅是一种可以连续自动清除的格栅。它由许多个相同的耙齿机件交错平行组装成一组封闭的耙齿链,在电动机和减速机的驱动下,通过一组槽轮和链条组成连续不断的自上而下的循环运动,达到不断清除格栅的目的。当耙齿链运转到设备上部及背部时,由于链轮和弯轨的导向作用,可以使平行的耙齿排产生错位,使固体污物靠自重下落到渣槽内,脱落不干净时,这类格栅容易把污物带到栅后渠道中,如图2-1所示。

回转式机械格栅最大优点是自动化程度高、分离效率高、动力消耗小、无噪声、耐腐蚀性能好,在无人看管的情况下可保证连续稳定工作。设置了过载安全保护装置,在设备发生故障时会自动停机,可以避免设备超负荷工作。

该设备可以根据用户需要任意调节设备运行间隔,实现周期性运转;可以根据格栅前后液位差自动控制;并且有手动控制功能,以方便检修。用户可根据不同的工作需要任意选用。由于该设备结构设计合理,在设备工作时,自身具有很强的自净能力,不会发生堵塞现象,所以日常维修工作量很少。

2.转鼓式格栅

转鼓式机械格栅又称细栅过滤器或螺旋格栅机,是一种集细格栅除污机、栅渣螺旋提升机和栅渣螺旋压榨机于一体的设备,是城市污水处理厂和工业废水处理过程中将水中漂浮物质、沉降物质及悬浮物质分离取出的理想设备,广泛用于城市生活污水处理厂、工业废水处理工程的固液分离、滤渣清洗、传输及压榨脱水。

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图2-1 回转式机械格栅示意图

1—减速机;2—链条;3—机架;4—栅条

转鼓式机械格栅由格栅片按栅间隙制成鼓形栅筐,待处理水从栅筐前流入,通过格栅过滤,流向水池出口,栅渣被截留在栅面上,当栅内外的水位差达到一定值时,安装在中心轴上的旋转齿耙回转清污,当清渣齿耙把污物扒集至栅筐顶点的位置时,开始卸渣(能靠自重下坠的栅渣卸入栅渣槽);而后又后转15°,被栅筐顶端的清渣齿板把粘附在耙齿上的栅渣自动刮除,卸入栅渣槽,见图2-2。栅渣由槽底螺旋输送器提升,至上部压榨段压榨脱水后卸入输送带上或垃圾车里外运。被压榨脱水后的滤渣,固体含量可达25%~45%,对于减少外运费用和防止二次污染发挥着重要作用。

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图2-2 转鼓式格栅示意图

1—水下轴承;2—栅筐;3—清污耙;4—冲洗水装置;5—螺旋轴;6—回水管路;7—输送压榨管;8—出料口;9—驱动装置;10—水上安装支架;11—水下安装支架

转鼓式格栅的适用范围如下:

(1)生活污水处理设备的前道处理。

(2)工厂、医院、住宅小区,取水、排水口杂物的去除。

(3)矿产、造纸、化纤、纺织、印染等工业废水的物质分离。

(4)用于污水处理厂后级的除污、捞渣及压榨脱水。

(5)工业废水处理工程的除污、捞渣及压榨脱水。

转鼓式格栅的主要特点是结构紧凑,几乎全部由不锈钢制成,具有足够的耐蚀性和强度,能在恶劣环境中长期使用;低速平稳运转,能源消耗低,运转噪声小,过滤面积大,水力损失小;格栅和水流形成约35°角,由于折流的作用,即使厚度小于格栅隙缝的许多污物也能被分离出来;集打捞、输送、压榨处理等功能于一体,结构紧凑,同时减少了垃圾的后续处理费用。

3.钢丝绳牵引式格栅

钢丝绳牵引式格栅除污机由机架、钢丝绳驱动及过扭保护装置、两根牵引钢丝绳和置于中间的一根开闭耙钢丝绳、导向轮、松绳开关、耙斗开闭装置、耙斗及斗车、格栅、导轨及托渣板、撇渣板、导渣板、电控设备等构成。格栅除污机装置安装在格栅渠中,以截流和耙除污水中的固体污物。截流的固体污物,由齿耙提升至卸污点,靠卸料刮板推出,见图2-3。

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图2-3 钢丝绳牵引格栅示意图

1—耙斗;2—格栅面;3—撇渣机构;4—耙斗启闭机构;5—起升机构;6—机架

工作循环过程如下:在发出工作指令后,钢丝绳驱动装置开动放绳,耙斗从最高位置(上一循环撇渣结束处)沿导轨下行,撇渣板在自重的作用下随耙斗下降。当撇渣板复位后,耙斗在开闭耙装置(电液推杆)的推动下通过中间钢丝绳的牵引张开并继续下行,直至抵达渠(井)底下限位,因限位杆阻挡,小车停动而钢丝绳松弛,松绳开关动作,启动电液推杆后缩,放松中间钢丝绳,使耙斗在自重的作用下闭合。待耙齿插入格栅间隙后,钢丝绳驱动装置开动收绳,进一步强制耙斗完全闭合后耙斗和斗车沿导轨上行,清除并输送被格栅拦截的栅渣,直至触及撇渣板,在两者相对运动的作用下,栅渣被撇出经导渣板落入盛渣桶(或输送机),完成了一个工作循环。

在工作过程中,如遇意外障碍导致钢丝绳驱动装置过扭,当其扭矩达到设定值时,即自行报警停机;如耙斗开闭装置过载,电液推杆液压上升达到设定值时,溢流阀动作,确保系统安全。

4.高链式格栅

高链式格栅除污机是一种可以连续自动拦截并清除流体中各种形状杂物的水处理专用设备,可广泛地应用于城市污水处理、自来水行业、电厂进水口,同时也可以作为纺织、食品加工、造纸、皮革等行业废水处理工艺中的前级筛分设备,是目前我国最先进的固液筛分设备之一。

高链式格栅除污机是由一种独特的耙齿装配成一组回转格栅链。在电机减速器的驱动下,耙齿链进行逆水流方向回转运动。耙齿链运转到设备的上部时,由于槽轮和弯轨的导向,使每组耙齿之间产生相对自清运动,绝大部分固体物质靠重力下落。另一部分则依靠清扫器的反向运动把粘在耙齿上的杂物清扫干净,见图2-4。

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图2-4 高链式格栅示意图

1—三合一减速机;2—驱动链轮;3—主体链条;4—刮渣板;5—主滚轮;6—齿耙缓冲装置;7—齿耙;8—从动链轮;9—格栅;10—导轮;11—导轮轨道;12—底板;13—平台

按水流方向耙齿链类同于格栅,在耙齿链轴上装配的耙齿间隙可以根据使用条件进行选择。当耙齿把流体中的固态悬浮物分离后可以保证水流畅通流过。整个工作过程是连续的,也可以是间歇的。