摘要：格柵除污機是污水處理廠的第一道工序，它關(guān)系著污水處理廠后續(xù)工藝的順利進行。格柵除污機有很多種形式，本文介紹了移動式格柵除污機的種類，設(shè)計以及國內(nèi)應用情況。

關(guān)鍵詞：移動式；格柵除污機；設(shè)計

一、前言

近年來國民經(jīng)濟快速發(fā)展，滿足了人們的生活需求，但是現(xiàn)有的經(jīng)濟狀況是以犧牲環(huán)境為代價的。污水處理廠的數(shù)量也在不斷增長，在污水處理廠運行當中，格柵除污機位于處理工藝的首位，它能去除較大懸浮物，保證后續(xù)工藝安全運行。移動式格柵除污機以其投資少、運行可靠、一機多用、操作方便、維護成本低等優(yōu)勢，已逐步在給排水和污水處理行業(yè)中嶄露頭角，廣泛被選擇采用。

二、簡述

移動式格柵除污機是一種用于城市給水、排水、市政水利、污水處理、城市防洪等設(shè)施處作攔截污物的清污設(shè)備，其主要作用是截取泵站進水口的粗大垃圾等雜物，用于保護水泵及減輕后續(xù)處理負荷。

常規(guī)泵站設(shè)計中，一般在進水口均設(shè)置固定式格柵除污機用于截取進水中的石塊、樹枝等垃圾，當泵站規(guī)模較大時，就出現(xiàn)了多臺并列布置的局面，固定格柵的數(shù)量多至6～8臺以上，造成工程投資大、設(shè)備利用率不高的弊端。

DGJ08-22-203《上海城市排水泵站設(shè)計規(guī)程》中提及當格柵數(shù)量超過3組時，建議使用移動式格柵除污機，因此，隨著泵站規(guī)模的不斷增大，移動式格柵除污機將更多地應用到水利工程。

移動式格柵除污機的關(guān)鍵是平面位移的定位精度和自動化控制水平，除污機移動（從第一格至第二格……）、定位、清污采用了機電一體的先進控制技術(shù)，由系統(tǒng)的P LC控制元件輔助機械動作，實現(xiàn)一套傳動機構(gòu)自動完成多倉清污目的。移動式格柵除污機關(guān)鍵部件全部設(shè)置在移動機架上，按控制指令要求可在軌道上逐倉直線移動并在任一倉格柵井的位置準確定位進行清污，除污機的耙斗采用重載結(jié)構(gòu)形式，可高效地將污物從井下截取并提升至平臺輸送設(shè)備外運處置。

三、移動式格柵除污機的機型

目前在我國，移動式格柵除污機的規(guī)格品種已有多種，移動式格柵除污機根據(jù)具體的使用特性，適用的機型主要形式有：

1、移動式鋼絲繩牽引伸縮臂格柵除污機；

2、移動式鋼絲繩牽引耙斗格柵除污機；

3、移動式鋼絲繩牽引抓斗格柵除污機；

4、移動式鋼絲繩牽引鏟抓式格柵除污機；

5、上懸移動式自動格柵除污機等等。

四、結(jié)構(gòu)形式與設(shè)計計算

1、結(jié)構(gòu)形式

移動式格柵除污機主要由行走機構(gòu)、耙斗、上下牽引機構(gòu)、翻耙機構(gòu)、水下柵條等主要部件組成?？梢苿拥男凶邫C架為設(shè)備的核心，其包含了行走機構(gòu)、機架、移動定位機構(gòu)、作牽引耙斗上下行走的升降機構(gòu)、耙斗開啟或閉合的翻耙裝置等。耙斗為重載型，耙齒為裝配結(jié)構(gòu)形式，以作調(diào)整間隙用；水下柵條按后序處理工況需要可加工成等距離間隙的組合件，上部為引導柵渣上升的托渣板。

行走機構(gòu)采用減速電機帶動上部機架及所有傳動機構(gòu)沿設(shè)置在平臺上的鋼軌作平面位移，并利用數(shù)字模塊及感應控制技術(shù)保證設(shè)備移動至規(guī)定的位置后精確就位。通過鋼絲繩傳動將耙斗沿柵條下行，當?shù)诌_井底時，高程控制系統(tǒng)指令升降電機停機，此時翻耙機構(gòu)動作，當耙斗到達規(guī)定的合耙角度時，控制系統(tǒng)指令翻耙機構(gòu)停機，同時指令升降機構(gòu)。將沉積于井底的垃圾及漂浮物撈出，耙斗到達機架卸料口時，設(shè)置在機架上方的刮板隨耙斗的移動而徐徐將污物刮入隨機行走的垃圾儲物小車內(nèi)（亦可設(shè)置螺旋壓榨機），此時單次清污工作完成。根據(jù)污物量的多少，控制箱的PLC元件可設(shè)定每一倉的清污循環(huán)工作次數(shù)。當?shù)谝粋}清污工作完畢后，控制系統(tǒng)將指令除污機的移動行走機構(gòu)進入第二倉的正確位置進行上述清污工作，依此類推，直至完成所有倉位的清污工作。

2、主要構(gòu)件計算

（一）耙污量及耙污頻率計算

①柵渣量Wd=QmaxW186400/（K1）（k g）

式中：Qma x———最大通過污水量（m3/s）

W 1———柵渣量，每1000 m3污水中，當柵片凈距為30～50 mm 時，渣量為0。03～0。01（m 3）

K1———生活污水流量總變化系數(shù)=1.20

②除污頻率Wh（每小時渣量）=Wd/24（kg/h）

n（每小時耙污次數(shù)）=Wh/Q污（次）

式中：Q污———每次耙污量=300kg（按2 m耙寬計）

（二）耙斗牽引力計算

T（牽引力）=k（P1+fμ）（kg）

P1（下滑力）=（∑W-Ff）sinα（kg）

式中：∑W———耙斗截污時垂直總重=W1+W2（kg）

W1———耙斗裝置自重（kg）

W2———污物重量（kg）

Ff———浮力（kg）

α———格柵安裝角（°）

fμ———耙斗和污物提升時的摩阻力=μP2（kg）

μ———牽引摩擦系數(shù)=0.5

P2———耙斗和污物對柵條的法向推力=∑Wcosα（kg）

k———計算系數(shù)（考慮耙斗牽引時其他阻力增加）=1.5

（三）牽引功率計算

N1=T V/（6120η總）（k W）

式中：V———耙斗升降速度（m/min）

η總———總傳動效率=η1η2η3

η1———牽引減速機傳動效率

η2———傳動系統(tǒng)軸承總效率

η3———繩筒與滑輪效率

（四）翻耙功率計算

N2=nM/974 00/η（kW）

式中：n———翻耙減速機輸出轉(zhuǎn)速（r/min）

M———轉(zhuǎn)臂力矩（kg.cm）

η———翻耙傳動效率=0.7

（五）行駛功率計算

N3=∑PV行/6120/η（k W）

式中：∑P———P行+P風（kg）

P行———行駛阻力=1.3Q（μd+2K）/D（kg）

Q———行走機架及設(shè)備重量（kg）

μ———行走軸承滾動摩擦系數(shù)

d———輪軸直徑（cm）

K———車輪滾動摩擦力臂=0.1（cm）

D———車輪直徑（cm）

P風———風壓阻力=qAC（kg）

Q———基本風壓（按沿海地區(qū)考慮）=15（kg/m 2）

A———機架移動部分有效迎風面積=kA，（m2）

k———機架結(jié)構(gòu)型式迎風面的充滿系數(shù)=0.5

A’———機架外部輪廓垂直于迎風面的面積（m2）

C———機架體型系數(shù)

V行———行駛速度（m/min）

η———行走機構(gòu)傳動效率=0.5

五、移動式格柵除污機的應用

水處理專用機械設(shè)備包括攔污機械、除砂及刮泥機械、曝氣及攪拌設(shè)備、濃縮脫水設(shè)備、加藥消毒設(shè)備、沼氣利用設(shè)備、氧化脫鹽設(shè)備、污泥后處置設(shè)備等。經(jīng)過十幾年的不斷開發(fā)，形成了型式多樣、規(guī)格繁多的局面，大致歸納為如下幾種類型：一種是大型取水構(gòu)筑物如電廠取水口使用的大型格柵，清污方式有鏈傳動齒耙式、移動式和旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)式，多為仿造西歐、蘇聯(lián)和日本等國產(chǎn)品。另一種是用于城市水廠的中等規(guī)格的格柵，清污方式有鏈條齒耙、鋼絲繩齒耙、伸縮臂式、移動式等。再一種類型為