关于格栅设计的探讨

出　　自： 《中国给水排水》 1992年第1期第28页
发表时间： ： 1992-1

冯生华
( 天津市政工程勘测设计院)

　　在给排水工程的水处理构筑物中，格栅的重要性日益被人们所认识。多年来的实践证明，格栅设计得是否切合实际，直接影响整个水处理设施的运行。
例如，取水泵房进水格栅被漂浮物堵塞，以至将格栅挤垮或挤坏，造成停泵断水。还有的在进水泵房的管理中，常发生原设计进水格栅间隙较小，清污困难，继而进行改造，加大格栅间隙。一次不足，再来二次，最后，清污容易了，而水泵叶轮则经常堵塞。甚者，厌烦清污工作，打开格栅，直接进水，杂物进入泵体，叶片被切断的事故也发生过。也有格栅间隙太大，造成后续处理构筑物运行困难，如某污水处理厂，格栅间隙20mm，运行中，污水内的大量杂物，诸如尼龙条、玻璃瓶、塑料制品的碎片等，大量进入沉砂池、初沉池等后续处理构筑物，甚至流进最终沉淀池。严重影响构筑物的正常运行。
上述事例，充分说明格栅的重要性及其运行管理的难度。本文拟就笔者的设计实践，对格栅设计的几个问题进行探讨。

一、格栅的清污

　　格栅清污的劳动强度很大，加之人工清污有值班疏忽之虞，故一般设计都采用机械清污，而机械清污有定时自动清污及按格栅前后水位差自动清污之分。自动清污有许多优点，最重要的是可以提高格栅运行的安全度。有的工程考虑到机械清污动力很小，为了保证安全运行，令设备21小时全天候运行，使来水中的杂物，随来随清，决不积压。也许，从整体来说，如此设计在目前实际生产中是正确的。

二、格栅的间隙

　　按目前设计采用格栅栅条的间隙，可分三级:
　　细格栅的间隙为4～10mm；
　　中格栅的间隙为15～25mm；
　　粗格栅的间隙为40mm以上。
　　以往设计中，河道取水泵站、城市排水泵站一般都采用中、粗格栅，从保护水泵来说，已经可以了。在污水处理厂的设计中，常采用中格栅，从目前一些污水处理厂的运行中证明，采用中格栅是不够的。一些教科书在明确采用中格栅的同时，提出格栅间隙应大于20mm，机械格栅的间距不宜过小，否则格栅间的耙齿易被卡住。这些提法都值得商榷。
　　笔者认为，格栅的间隙，应根据水体的实际需要确定。因为以往的运行情况说明，水体中的漂浮物大至浮尸、树木，小至尼龙线，想用一种格栅截获各种漂浮物是不现实的。进水格栅应按处理要求设置，必要时应设二道或三道格栅，以拦截不同的漂浮物。

三、格栅的设置方案

　　按格栅的细、中、粗三级来划分，格栅的设置方案可组合成以下几种:
　　1.一道粗格栅
　　可用于水泵流道口径较大的泵站，其进水为漂浮物很少的河道，或城市雨水泵站。此类格栅，常采用人工清污。
　　2.一道中格栅
　　可用于水泵流道口径较小的泵站，或虽水泵流道口径大但因河道漂浮物较多，泵站后续处理构筑物不容许有大量漂浮物的场所。此类格栅应采用机械清污。
　　3.一道细格栅
　　可用于城市下游的污水处理厂进水泵房，污水经输水管道的中途泵站，其大量漂浮物已经城市排水泵站及中途泵站的格栅拦截，污水流至处理厂时仍有大量细小漂浮物。设置细格栅的目的，在于拦截大量污水中的浮渣，为污水处理厂的各类构筑物提供较好的运行条件。
此类格栅宜设在进水泵房的后面，这是因为细格栅的清污工作难度较大，把细格栅设在泵房的进水处则格栅在地面以下，清污难度增加，设备也不易维修。细格栅一般都必须机械清污。
　　4.一道粗格栅和一道中格栅。
　　对于河道漂浮物多，设一道中格栅截污负荷太大的泵站，应增设一道粗格栅，以便对不同的漂浮物“分而治之”。设置二道格栅，对运行管理来说，是增加了管理点，但减轻了设备的负荷，对运行是有利的。尤其对采用自动控制的机械清污式格栅，减轻清污负荷是保证格栅安全运行的关键，这一点已逐渐被人们所认识。
　　5.一道中格栅和一道细格栅
　　对于需设置细格栅的净水厂或污水处理厂，增设中格栅可减轻细格栅的负荷，当将细格栅设在泵房出水渠上时，为保护水泵，在泵前进水池处设中格栅也是必要的。
　　1985年，天津市市政工程局在总结纪庄子污水处理厂运行经验的基础上，提出在新建的东郊污水处理厂设计中，要采用一中、一细两道格栅，以便达到保护水泵、减轻格栅负荷、减少浮渣、避免污泥中含大量杂物堵塞管道、为污水处理厂提供良好的运行条件等目的。其中细格栅采用了运行可靠、便于管理的弧形格栅，根据弧形格栅的构造特点，将其设在泵房的出水渠上，可便于维修保养。由此看来，设置细格栅的益处已被人们所认识，引进鼓式细筛，提高水的预处理标准的日子也即将到来。
　　6.设置粗、中、细三道格栅。
　　此种设置方案，目前国内还未见到，也未被设计人员所接受。但对于水体漂浮物多，冲击负荷大，预处理要求高的水厂来说，把漂浮物截留在第一道关卡是个明智的措施。
　　总之、粗、中、细三种格栅，其功能不同，型式众多，其设置方案的具体内容，如设几道格栅、设在泵前、泵后、人工清污还是机械清污、是自动控制还是人工控制，以及格栅的型式，如栅条式、链条式、弧条式、鼓式等。机械清污方式更是多种多样，这些都应结合当地安装条件、供货情况进行选择。而利于运行、便于管理则是设计应首先考虑的决定因素。

四、工程实例

　　图示为德国某冷却水净化站的格栅布置图，该净化站在泵前设置了粗、中、细三道格栅。其设计流量为Q=60000m 3 /h，最大水深达11.75m，均采用机械清污。图中各部位说明如下:
　　1——粗格栅；
　　2——清污机，配有移动式抓斗，可处理特大漂浮物；
　　3——木叠梁闸；
　　4——缆索牵引清污式中格栅；
　　5——水位差动控制装置；
　　6——转动式链带格栅，此种格栅的网眼尺寸为0.1～10mm；
　　7——紧急拍门；
　　8——压力平衡阀；
　　9——木叠梁闸；
　　10——木叠梁闸；
　　11——电腐蚀保护系统。