摘要 就几种常用的机械格栅设备，通过分析其优缺点，认为污水处理中粗格栅、细格栅在设计中应分别用回转式和阶梯式进行设计是比较理想的。
关键词 回转式粗格栅 阶梯式格栅 格栅运行 栅渣的输送及处理
在水处理工程中拦污设备一般置于进水渠道上或泵站集水池的进口处，主要除去来水中较大的悬浮或漂浮物，以减轻后续水处理负荷，并起到保护水泵、管道、仪表等作用。不同的场合、不同的水量与水质，对机械清渣格栅的型号的要求是不同的。
根据使用功能，格栅除污机分为粗格栅和细格栅。粗格栅和细格栅型式又有多种，在设计中粗格栅常用的有回转式、高链式和三索式，而细格栅有回转式、弧形和阶梯式。
1 粗格栅
1.1 回转式粗格栅
回转式格栅清污机主要由机架、栅条、清污耙板、提升链、电机减速驱动装置、缓冲自净卸污等装置组成。工作时，由于固定提升链上的清污耙板在驱动装置的带动下，将水下格栅部分截留的污物捞上，清污耙板依靠二侧提升链同步由栅后至栅前顺时针回转运动，当耙板到机体上部时，由于转向导轨及导轮的作用，一部分污物依靠重力自行落下，剩余粘附在耙板上的污物则通过缓冲自净卸污装置进行刮除。回转式格栅在清污机的驱动装置处设置剪切式安全销，当超载或发生意外时，剪切销瞬时切断，以保护设备不被损坏。水下链轮及链条具有防堵的保护装置。回转式格栅运行可靠，缓冲自净卸污，排渣干净。此种格栅清污机电气控制可根据用户不同要求设定相应的开停次数及单循环时间，同时也可根据栅片前后液位差来控制设备的运行。它的弱点在于对于较大尺寸的漂浮物，如粗大的棍棒、球状物、大块的泡沫塑料或木块等难以去除，而这些漂浮物在城市污水中是常有的。此外该种格栅的检修相对来说比较麻烦，虽然它在水下没有传动部件，但由于回转链要通过底部的导辊，有时需要将设备整体吊出后方可检修。
1.2 高链式粗格栅
高链式格栅由驱动装置、机架、除污耙、撇渣机构、同步链条、栅条等组成。该机两侧各有一圈链条同步运转。除污耙架的三角架接点之一与链条通过销轴铰接，另两结点有滚轮插入，在平行于栅条的导轨槽中，当链条由除污机上部的驱动装置带动后，耙架受链条铰接点和导轨的约束作平面运动，当耙板运动到除渣口部位时，除渣装置在重力作用下，把耙板上的污物铲刮到除渣口。高链式粗格栅在水下无运动部件，检修比较方便。它的弱点是长时间运行后，齿耙的两条驱动链会产生张紧度不一致从而导致齿耙不平，严重时会卡在栅条内。因此运行过程中应注意齿耙是否歪斜，如发现问题应及时调整。
1.3 三索式粗格栅
三索式粗格珊是一种历史比较长的格栅，早期的三索式粗格栅在运行过程中容易出现乱绳，栅条卡住齿耙的现象经常发生。在使用过程中人们不断地对其进行改进，新型的三索式粗格栅设置了导绳机构，彻底解决了乱绳问题。栅条卡住齿耙的现象也大为减少。三索式粗格栅和高链式粗格栅的结构有些类似，不过齿耙的驱动由链条改为了钢索。其弱点和高链式格栅也基本一样，但三索式粗格栅调整齿粑的歪斜比较方便。三索式粗格栅较前面两种粗格栅有一个优点，就是它的安装深度更深。一般来说回转式和高链式粗格栅的安装深度不宜超过8m，而三索式粗格栅的安装深度可达12m甚至更深。
上述3种粗格栅在我们的设计应用中都有过使用，但回转式粗格栅居多。
2 细格栅
2.1 回转式细格栅
回转式细格栅和回转式粗格栅的结构基本一样，只是耙齿小一些、耙齿间距窄一些。回转式细格栅的耙齿间距一般为6～10mm。由于耙齿所占宽度(无效宽度)比例较大，使得设备本身及格栅渠道的宽度加大，这是回转式细格栅的不足之处。
2.2 弧形细格栅
弧形细格栅的栅条是圆弧形的，而齿耙的做法基本为两种，一种比较简单，安装在随驱动轴旋转的臂上做圆周运动；另一种安装在可伸缩的机械臂上，结构复杂，不太常用。弧形细格栅的栅条间距和栅条厚度一般为8～10mm，同回转式细格栅一样，设备无效宽度所占比例较大。另外，运行过程中有时容易出现卡齿现象。
2.3 阶梯式细格栅
阶梯式细格栅是近年来从国外引进的格栅类型，国内已有生产。阶梯式细格栅有动栅条和静栅条，都为阶梯状，两者交错布置。运行过程中，静栅条不动，动栅条做回转运动，将杂物沿阶梯一级级向上输送，到顶端后落人螺旋输送机。动栅条和静栅条的厚度为2～3mm，栅条间距一般为3～6mm，所以在具有同样过水断面的情况下，阶梯式细格栅要比上面两种细格栅窄得多。由于栅条间距小(国外甚至做到1～2mm)，它可以截留更加细小的漂浮物。而且该格栅水下无转动件，因此，在运行过程中不会有污物卡滞现象。在更换栅片的同时无需断流维护方便。阶梯式细格栅的主要部件都采用不锈钢制作。
在设计工作中，回转式和阶梯式使用较多，尤其是阶梯式细格栅以栅条间距小，使用效果好等特点越来越受到欢迎。
3 格栅设计的体会
3.1 格栅运行的控制
格栅的运行一般采用时间和格栅前后的液位差来控制。当有2台以上格栅并联运行时，通常认为每台格栅的截污量不同将导致格栅前后的液位差不一样，因此在每台格栅的前后都设1套液位差计。实际上并联运行的格栅前后的液位肯定是一样的，这是因为当每台格栅的截污量互不相同时，会导致每台格栅的过流量互不相同而产生相同的阻力，从而产生相同的液位差。因此，当2台以上格栅并联运行时，经验表明在格栅的前后设1套液位差计即可，这样可以节省不少费用。
对于阶梯式细格栅，设计人员在设计格栅运行控制时要考虑格栅运行的时间间隔。按通常的做法为格栅在静止一段时间、截留了一定的漂浮物后才开始运行，静止的时间一般足以将所截留的漂浮物清理干净。这样做就失去了阶梯式细格栅的另一个重要功能——筛滤作用。阶梯式细格栅控制设计都应随机配备控制系统，控制格栅运行，保持格栅运行的时间间隔较短，一般每几分钟就运行一次，但每次只将截留的漂浮物向上抬升几个台阶，这样从上到下格栅的截留物依次减少，下部的截留物稀疏地攀附在格栅上，就象一道滤网，对水中的漂浮物有更好的去除作用。这样的控制方式也适用于回转式细格栅，但不适用于其他类型的细格栅如弧形细格栅。还应注意的是，阶梯式细格栅在停止运行时，动栅条应能自动回到初始位置，动、静栅条保持平齐，否则会影响处理效果。
3.2 栅渣的输送
机械格栅一般都配备皮带输送机或螺旋输送机以输送栅渣。粗格栅宜配备皮带输送机，这是因为粗格栅有时会捞上一些较大、较长、较硬的漂浮物，诸如木棍、大块的泡沫塑料或海绵等，如使用螺旋输送机，由于螺旋的直径一般为300～350mm，容易被这些东西卡住或堵塞。皮带输送机完全可以解决以上矛盾，但它的缺点是长时间的露天运行皮带容易老化。
细格栅配备螺旋输送机非常合适。螺旋输送机体积小，结构简单，经久耐用，也不会被细格栅的栅渣卡住或堵塞。
3.3 关于栅渣的压实装置
格栅压实装置主要起到两种用途，一是脱除栅渣的水分；二是将栅渣压紧后可减少体积，为打包创造条件。但一般栅渣所含的水分并不多，因而该装置在脱除栅渣水分方面并不能发挥太大的作用。在栅渣压实装置的后面再配1台自动打包机将栅渣打包外运虽可以减少栅渣的体积，但国内尚未见有哪些厂生产与该装置配套的自动打包机，若从国外进口显然是不经济的。
4 建议
4.1 粗格栅、细格栅在设计中应分别用回转式和阶梯式比较理想；
4.2 三索式粗格珊或高链式粗格珊运行时，应注意耙是否倾斜，如有问题应及时调整；
4.3 并联运行的格栅前后的液位差是相同的，因此仅设计一套液压计即可；
4.4 对于阶梯式细格栅，一定要考虑运行的间隔不宜过长，以便更好的发挥筛滤功能；
4.5 阶梯式细格栅在停止运行时，动条应自动回到其初始位置，动、静条保持平齐；
4.6 在使用过程中，应重视日常保养和防腐保养，特别是水下部件和运转部件；
4.7 每年应彻底检修一次，清理池底，检查紧固件有无松动，及时进行损耗更换，刮渣器支板、链轮、链条磨损间隙超标时，应立即更换，特别是发现链条过度磨损或腐蚀时，两侧应同时更换。
