粗格栅间的设计与运行控制

胡建忠

粗格栅间是污水处理厂中污水处理的第一道工序，对后道工序有着举足轻重的作用，直接影响到后道工艺的正常运行。一般设于污水处理的进水渠道上或提升泵站集水池的进口处，主要作用是去除污水中较大的悬浮或漂浮物，以减轻后续工艺的处理负荷，并起到保护水泵、管道、仪表等作用。当拦截的栅渣量大于0.2 m3/d时，一般采用机械清渣方式;栅渣量小于0.2 m3/d时，采用人工清渣方式。粗格栅设备一般分为回转式粗格栅、高链式粗格栅、三索式粗格栅等种类，采用60°～75°的安装角度，特殊时可达90°。下面结合阳泉市污水处理厂的运行情况，谈一谈粗格栅间在运行控制、设计方面应注意的几个问题。

1 粗格栅间的设计

1.1 构筑物设计

粗格栅间由进水井、配水井、三个进水格栅通道等部分组成。其中进水井尺寸为2.4 m×2.4 m×8.9 m，配水井尺寸为2.6 m×9.0 m×8.9 m，每个格栅通道尺寸为1.2 m×9.0 m×8.9 m。所有构筑物均采用地下式钢筋混凝土直壁结构，净深为8.9 m，埋土深度为6.9 m。地板设计为整块式，以增加底板刚度，并提高结构的整体安全性。底板厚度为45 mm，侧壁厚度为400 mm，顶板厚度为100 mm。

1.2 工艺设计及主要设备

1.2.1 工艺设计

管网污水经DN1 200混凝土管道通过进水井、配水井、粗格栅通道、粗格栅进入进水泵房，格栅通道分为三个通道，粗格栅设于格栅通道中间，格栅通道前后各设三个铸铁圆闸门，用于控制水位和设备检修。进水井井内设有超越管，用于事故时的排水。运行时粗格栅栅渣经皮带运输机直接送至栅渣箱内，人工定时进行清理。控制方式:根据格栅前后液位差，由PLC自动控制，同时设有定时排渣和手动控制排渣。

1.2.2 主要设备

1)粗格栅。设备类型:国产全自动回转式格栅。设计数量:3台，2用1备。设备结构及工作原理:国产全自动回转式格栅主要由机架，栅条，清污齿耙，提升链，电机减速驱动装置等组成，清污齿耙按一定的装配顺序和数量排列在横轴上，组成耙齿链，根据过水流量，装配成不同的间隙，当驱动装置带动耙齿链自下向上运动时，水中的杂物被耙齿链捞起，液体则在栅隙中流过，设备转动到上部顶点后，耙齿链改变运行方向，由上向下运动，物料依靠自重从耙齿上自行脱落，当耙齿从反面转到设备底部时，又开始另一循环往复的连续运行，从而不断的从水中清捞杂物，达到固液分离的目的。除了上述自清过程外，该设备还可以通过清渣装置进行卸渣。国产全自动回转式格栅主要具有以下特点:a.驱动装置采用斜齿轮式减速电机直接驱动，噪声低、结构紧凑、运行平稳。b.机架为整体框架结构，刚性强，安装简便、日常维修工作量少。c.截留污物由于耙齿弯钩的承托，污物不会下坠。到顶部翻转时，又易于把污物卸除。d.设备操作简便，可直接就地/远程控制设备的运行。e.为防止意外过载，设有机械剪切销和过电流双重保护，使设备运行安全可靠。2)格栅栅渣输送机。设备类型:国产螺旋输送机。设备数量:1套。设计参数:皮带宽度:B=400 m。控制方式:与粗格栅联锁，由PLC控制开停，亦可现场控制。

2 粗格栅间的运行

2.1 手动运行

1)启动格栅栅渣输送机。开动前，操作者必须在断电情况下检查格栅栅渣输送机各部分有无异常。若有异常，应立即查明原因。2)将转换开关置于手动位置，运转格栅栅渣输送机1 min，观察运转情况有无杂音、异常。若有异常，应立即停车查明原因。3)启动粗格栅。开动前，操作者必须在断电情况下检查格栅各部分有无异常。若有异常，应立即查明原因。4)将转换开关置于手动位置，启动粗格栅运转10 min，运转过程中察看耙齿上栅渣是否正常掉落，发现异物要及时停机处理。同时要观察粗格栅各部件是否正常运转，有无杂音、异常。若有异常，应立即停车查明原因。5)关闭粗格栅，待格栅栅渣输送机输送栅渣完毕后关闭格栅栅渣输送机。粗格栅运转时间应根据栅渣量确定，栅渣量较多时可增加运行时间。6)每1 h至少对格栅进行一次手动运行。运行时2用1备，并每日调换运行设备。7)渣箱内栅渣每日清除一次。

2.2 自动运行

1)由PLC自动控制粗格栅和格栅栅渣输送机，设置格栅前后液位差和定时排渣两种控制方式，格栅前后液位差设置值为0.3 m，定时排渣设置时间为 1 h。并按2用1备每日调换运行设备。2)将粗格栅和格栅栅渣输送机转换开关置于自动位置。自动运转正常后，每半小时至少对格栅进行一次巡视。

2.3 其他

1)机械传动部分及减速机必须进行定期的检查和加注润滑油或润滑脂。2)应经常检查运动部分有无卡、堵及紧固件有无松动等异常现象，如出现上述现象应立即解决，及时消除事故隐患。3)应定期检查操作控制系统的电气装置可靠性，安全性和控制动作的准确性。4)粗格栅运行进行巡视时要注意对水质水量的检查，发现水量、水质异常时，要停止设备运行，关闭进水阀门，查明原因、清除故障后方可继续运行。5)因设备检修、停电等其他情况停止运行重新启动时，要检查粗格栅前后阀门是否处于正确状态，防止发生淹没设备事故。

3 粗格栅间的运行和设计上的几点经验

3.1 粗格栅间运行期间要注意水质水量的变化

阳泉市区现状排水系统是经多年建设逐步形成的，污水管网大部分采用雨污合流式。主要分为桃河以南、桃河以北、义井河三个排水系统，主要排污口150多个，服务面积33 km2，污水干管大部分已建成。桃河沿线支流李家庄河、洪城河、蒙村河支管还不完善，部分污水沿河道排放，桃河干管设截流篦和污水井进行截流，桃河沿线部分企业污水还未达标，经常偷排进入污水管道造成进水水质超标。以上排水现状对污水处理厂的运行造成了极大的影响，污水处理厂在运行期间发生过几次事故，一次是因为出现暴雨情况，大量渣物堵塞粗格栅造成粗格栅间淹没，粗格栅间的超声波液位计被损坏;另外几次是因为桃河沿线企业排入大量煤泥水，对整个处理系统造成了极大影响，出水水质超标。针对以上情况污水处理厂加强了巡视，雨季及时打开泄洪阀门，避免淹没事故发生，并向有关部门及时反映，对不法排污企业进行严厉打击，减少了工业污水进入污水处理厂的情况。

3.2 要针对北方地区气候，在设计粗格栅间时考虑防冻问题

阳泉市污水处理厂粗格栅间在设计时因种种原因未考虑防冻问题，从而出现粗格栅间在冬季运行时粗格栅和格栅栅渣输送机经常出现故障，渣物受冻粘结在粗格栅和格栅栅渣输送机上，清除困难，粗格栅耙齿因采用尼龙材料遇冷发脆，这些情况都对粗格栅间的运行造成不利影响。为解决防冻问题，后来粗格栅间进行了封闭，加装了散热器，保证了运行温度，又配置了换气扇及时进行通风，取得了良好效果，粗格栅和格栅栅渣输送机的运行得到了保证。

4 结语

粗格栅间是污水处理厂工艺设计及运行控制的重要组成部分，在工艺设计及运行控制时要结合本地实际情况，善于总结经验，加强运行控制中的管理，及时处理出现的各种问题，从而保证污水处理厂运行的可靠性，保证出水水质达标。

[1] GB 50014-2006，室外排水设计规范[S].

[2] CJJ 60-94，城市污水处理厂运行、维护及其安全技术规程[S].