粉碎型格栅除污机在生活污水泵站运行中的应用

粉碎型格栅除污机在生活污水泵站运行中的应用

许兴国¹，徐海滨²

（绍兴县排水有限公司，浙江绍兴，312030）

摘  要：格栅除污机除污是生活污水泵站运行中必不可少的一道工序。本项目通过对城区生活污水泵站日常运行的调查，针对传统格栅除污机具有占地面积大、劳动强度高、容易污染环境等缺点，在泵站中试点应用了粉碎型格栅除污机。经过一年时间的运行，基本消除了泵站运行对城市环境的污染，对于改进城区生活污水收集、排放模式，降低成本，促进城区各泵站业务流程重组等方面均起到积极的意义。

关键词：水处理工艺；泵站自动化运行；无人值守；城市环境治理；格栅除污机；合金刀片

1  引 言

随着社会经济的迅速发展，在污水处理领域也迫切需要实现操作上的自动化，以减少中间环节和人工操作，提高工作效率。2007年3月，绍兴县排水有限公司蓝宝石泵站以粉碎型格栅除污机取代了传统回转式机械格栅除污机。

2  传统格栅机的概述

生活污水处理的第一道工序是清除污水悬浮物中的各类柔型或硬质纤维、板材、线材、颗粒等不规则物质。传统的应用设备是采用回转式机械格栅除污机，这一传统装置由格栅处理系统和污物提取双系统组成，能源消耗高，占地面积大，基建费用大。设备安装需向下延伸至6～12m的地基深处，地面需建造30m²左右的操作控制室。在污水的处理中，对下游设备（特别是污水泵）构成最大威胁是一些软的柔性杂质，如布条、塑料袋、橡胶制品、较长纤维、卫生棉条等，易随水流从格栅中绕过，缠绕到水泵叶轮上，从而降低水泵的性能和水泵叶轮的寿命。这些柔性杂质也容易缠绕在格栅上，堵塞栅隙，降低格栅的过水效率，影响格栅的性能。格栅的操作与泵站的运行需要由专人昼夜值班，清除污物需要大量人工和机械设备打捞与搬运，造成二次污染。操作值守费时耗力，污染物需进行二次处理。

3  粉碎型格栅除污机的简介

粉碎型格栅除污实行单系统操作，采用了双轴两组合平行切割系统，每组合配置数十对锯齿形啮合结构的锋利组合刀片，实现螺旋型切割。在动力传输过程中，两组耦合转动的切割系统，能在水中将杂物切割成6-12mm大小的短纤维或细颗粒，与污水一起进入后续处理工序，无需进行栅渣的清运，有效地避免了杂物对排污格栅和潜污泵的缠绕与堵塞。此外，该机还具有逆向运行功能和自动报警、自动调节、自动切换功能，当排污运行中遇有不可抗拒的物体时，控制系统会自动发出信号，使传动轴和刀片作逆向运动，从而将障碍物取出进行重复粉碎或进行超载自动报警。

图1. 粉碎型格栅除污机

4  粉碎型格栅除污机的应用

4.1  切割粉碎功能

粉碎型格栅刀片的独特设计，兼能粉碎硬性与柔性杂质。

图2. 粉碎型格栅的合金钢刀片

粉碎型格栅的刀片选用特殊材质的合金钢制造，表面均匀、强度高，保证不同材质的漂浮物体在粉碎过程中的稳定性和彻底性。格栅采用双轴设计，其驱动系统也采用了独特结构的电机、减速机连轴装置，从而使得结构更加紧凑，扭矩损失小，传动功率大。相互独立的切割刀片和垫片安装在两平行的旋转轴上，交替重叠，实现螺旋形的切割，在精度、力度和利度上均达到良好的切割效果。切割刀片和垫片内环呈六角形，安装在六角形的主动轴和被动轴上组成刀片组，彻底的粉碎大颗粒物体。

粉碎型格栅在其双轴的带动下耦合转动，产生强大的挤压力，其锋利的刀刃可将硬的固体物，如木棍、竹片、矿泉水瓶、鞋子、小石块、铁钉、短钢筋等彻底粉碎，给予下游设备强有力的保护。

4.2  逆向运行功能和自动报警、自动调节、自动切换功能

粉碎型格栅自带控制箱，可自成一个独立的、完整的系统。当发生固体堵塞时，控制箱会向粉碎型格栅发出信号，使刀片自动反转，将障碍物退出后使其重新进入进行粉碎，实现整个过程的智能化控制，彻底满足无人值守的要求。

如图3为该功能的控制过程。

图3.为逆向运行功能和自动报警、自动调节、自动切换功能的控制过程

 

如图4为该功能的电气原理图。

图4.  逆向运行、自动报警、自动调节、自动切换功能的电气原理图

注：TA为电流隔离传感器

4.3  安装示意图

图5. 正面视图

图6. 俯视图

图7. 侧面视图

4.4  产生的效果

4.4.1无栅渣、无恶臭、噪音小、无二次环境污染

格栅在泵房中的作用主要是将大颗粒固体从污水中分离出来，防止这些物体对提升水泵产生不利影响。机械格栅在实现的应用中确实能够将大部分的固体分离出来，但分离出来的栅渣却存在外运问题。在一些偏僻的地方，栅渣运输距离远，栅渣量大时外运是个大难题，而在一些市区的繁华地段，栅渣的外运容易对城市造成二次污染。粉碎型格栅则直接将大颗粒固体粉碎成小颗粒，随污水流向下游，不产生栅渣。表1为2006年与2007年月栅渣量的对比。

表1. 2006年与2007年平均日栅渣量对比图

无人值守全地埋式泵站可以全部掩埋在地下，上面可覆土种植草坪花卉，大大美化了周围环境。同时整个泵房位于地下，降低了泵站运行时的噪音。地埋后形成的全封闭的空间也便于进行除臭处理。

4.4.2  占地少，土建量小

根据不同的进水量，在设计进水渠道的宽度及深度时都应考虑到格栅的需要。与传统的机械格栅相比，粉碎型格栅具有更小的水头损失，相同流量下所需的进水渠道宽度和深度都较小。另外，机械格栅的传统设备放置于渠道的上部，对空间的要求较大，使泵房的高度提高，导致泵站土建量的增大。而粉碎型格栅高度小，大大降低了空间要求。随着土地资源的日趋紧张，在一些寸土寸金的城市，采用地埋式泵站，能使土地资源有效地利用。表2为传统格栅机与粉碎型格栅机占地面积对比。

传统格栅机占地面积	粉碎型格栅机占地面积
30 m2	5 m2

表2. 传统格栅机与粉碎型格栅机占地面积对比表

4.4.3  无人值守，节省运行管理费用

机械格栅虽然可以自动将格栅从污水中分离出来，但栅渣的处理依然依靠人工来清理。而粉碎型格栅实现中央集中控制，实现无人值守制，在泵站的管理中大大节省了运行费用。

5  结论

粉碎型格栅除污机的最终意义在于为实现泵站的全地埋创造条件，杂质的粉碎让泵站获得最大的效益。由于整个排污系统掩埋在地下，消除了泵站运行中产生的恶臭对环境的污染，解决了泵房噪音与周围环境不协调的难题。为泵站的无人值守、无栅渣、无恶臭提供了良好的基础，达到人力、物力、财力资源的有效利用。

 

参考文献：

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