前言
在污水处理厂的入口处，第一道物理防线往往是一排看似简单、却至关重要的设备——格栅。作为预处理的核心单元，格栅犹如整个处理系统的“卫士”，默默承担着拦截粗大垃圾、保护后续设备安全运行的重任。本文将深入解析格栅的类型、结构、工作原理、选型要点及其在污水处理流程中的关键作用。
一、 格栅是什么？
格栅，又称格栅除污机或拦污栅，是一种用于拦截并清除流体（主要是污水）中较大尺寸悬浮物、漂浮物和沉积物的机械装置。这些被拦截的物质通常称为“栅渣”，主要包括：
生活垃圾：塑料制品、布料、纸张、木片等。
工业废物：纤维、橡胶、包装材料等。
自然杂物：枝叶、杂草、动物残骸等。
通过物理筛分作用，格栅有效防止这些杂物堵塞水泵、管道、阀门，以及缠绕或损坏后续的曝气器、搅拌器、污泥脱水设备等，保障整个污水处理流程的顺畅与稳定。
二、 格栅的分类与结构
根据不同的分类标准，格栅有多种类型，以适应不同的处理需求。
1. 按栅条间隙（清渣方式）分类：
粗格栅：间隙通常为15-100毫米。安装在进水渠的最前端，用于去除大型漂浮物，保护水泵。多采用机械清渣。
中格栅：间隙通常为4-15毫米。作为粗格栅后的补充拦截。
细格栅：间隙通常为1.5-6毫米，常见的有3mm、5mm、6mm等。用于去除更小的悬浮物，特别是对后续生物处理单元（如氧化沟、MBR膜）有重要保护作用。清渣方式以机械为主。
2. 按清渣方式分类：
人工清渣格栅：适用于小型污水处理站或栅渣量较少的情况。间隙较小，需定期人工清理，劳动强度大，卫生条件差。
机械清渣格栅：适用于大中型污水处理厂，自动化程度高，清渣及时。根据结构和工作原理，又可分为多种类型。
3. 按机械结构形式分类（常见机械格栅）：
链式格栅除污机：最常见类型。
钢丝绳牵引式格栅除污机：通过钢丝绳牵引齿耙小车，沿导轨升降，完成清污动作。适用于宽渠道、深水位的场合。
弧形格栅：栅条呈弧形布置，齿耙绕弧形栅条中心回转清污。结构紧凑，水流顺畅，常用于泵站前和细格栅段。
阶梯式格栅：由动、静两组阶梯状栅片交错组成，通过相对运动将栅渣逐级提升至顶部。栅隙精确，适用于较精细的拦截（如1-3mm）。
转鼓式格栅（内/外进流式）：栅网呈圆筒形，污水从鼓内或鼓外流入，过滤后的水从另一端流出，被截留的栅渣随转鼓旋转至顶部被冲洗掉。密封性好，拦截效率高，尤其适合细格栅应用。
耙齿式（螺旋式）格栅：通过旋转的螺旋叶片将截留的栅渣沿倾斜的栅面向上推送。
基本结构组成：
一台典型的机械格栅通常包括：
机架：主体支撑结构。
栅条/栅网：核心过滤部件，决定拦截精度。
驱动装置：电机、减速机，提供动力。
清污齿耙/刷：负责清除栅渣的部件。
传动系统：链条、钢丝绳或齿轮等。
卸料装置：将栅渣排入收集容器的部分。
控制系统：PLC控制柜，实现自动/手动运行、液位差控制、故障报警等。
三、 工作原理与工作流程
以最常见的回转式机械格栅为例，其工作流程是一个连续的自动化过程：
拦截：污水流经倾斜安装的格栅时，大于栅隙的杂物被栅条截留。
提升：由控制系统（定时或根据栅前栅后液位差）启动驱动电机。牵引链条带动齿耙从栅条底部上行，将截留的栅渣“耙”起。
清卸：齿耙携带栅渣上升至驱动链轮处，完成转向。此时，栅渣依靠重力或刮板辅助，脱落至栅渣槽（收集槽）中。
输送：栅渣槽内的栅渣通常通过螺旋输送机（无轴螺旋输送机最为常见）或皮带输送机，被集中输送至栅渣箱/压实机中。
转运与处置：收集的栅渣被定期外运，进行卫生填埋、焚烧或资源化处理（如与污泥协同消化）。
控制模式：
时间控制：按预设时间间隔周期性运行。
液位差控制：通过安装在栅前和栅后的超声波液位计监测水位差。当液位差达到设定值（表明堵塞严重），自动启动格栅，此为最节能和高效的控制方式。
手动控制：用于检修或调试。
四、 格栅的选型要点
选择合适的格栅是保证预处理效果和经济运行的关键。主要考虑因素包括：
渠道参数：渠道宽度、深度、倾角。
水质水量：最大设计流量（m³/h）、污水中固体杂物特性、纤维含量等。
栅隙要求：根据后续工艺保护需求确定（粗、中、细）。
安装环境：室内/室外、腐蚀性环境等决定材质选择（如不锈钢304/316）。
运行与维护：自动化程度要求、耗电量、维护便捷性。
设备性能：过水流量、水头损失、耙齿牵引速度、电机功率等。
五、 运行、维护与常见问题
日常运行检查：
观察格栅运行是否平稳，有无异常噪音。
检查栅渣清除效果，有无返回现象。
观察螺旋输送机出渣是否连续、通畅。
检查润滑点油位。
定期维护：
清理缠绕在栅条、齿耙、链条上的纤维杂物。
检查并紧固螺栓。
检查磨损件（如齿耙、链条、刷子）的磨损情况，及时更换。
对减速机等定期更换润滑油。
常见问题与对策：
栅渣清除不净/返回：齿耙磨损或变形，需更换；安装角度或间隙不当，需调整。
格栅堵塞过快：栅隙过小或流量远超设计值；纤维类杂物过多，可考虑增设破碎机（磨栅）。
运行噪音或卡阻：链条过松或过紧；导轨内有异物；轴承损坏。
液位差控失灵：液位计探头脏污或故障，需清洗或更换。
六、 结论
格栅，作为污水处理流程的“门户”与“哨兵”，其稳定高效运行是整个系统长期稳定、节能降耗的基础。随着技术进步，格栅设备正朝着高效化、精细化、智能化、节能化的方向发展。例如，配备自清洗功能、具备物联网远程监控能力的智能格栅，以及将拦截与破碎功能合二为一的“粉碎型格栅”，正在越来越多的项目中得到应用。
下一篇文章预告：《污水处理系列文章：设备介绍——沉砂池》。我们将探讨如何去除污水中那些比格栅渣更小、但会对设备造成严重磨损的无机颗粒——砂粒。
