水工业窗口种新型栅渣处理机械――粉碎型格栅机许太明，牛炳晔（上海锦惠复洁环境工程有限公司，上海200433）传统泵站需要人员值守，占地面积大，而且栅渣需要人工或机械打捞、清运，容易造成二次污染。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。

　　美国、英国以及日本等国家的一些公司针对传统格栅的不足，将粉碎技术引入污水处理领域，近几年已经研究开发出了全新的粉碎型格栅机。粉碎型格栅机应用世界技术将污水中大体积的固体栅渣粉碎成6~12mm的小颗粒，与污水一起进到后续处理工序，无需进行栅渣的清运，可实现泵站的全封闭设计，为实现真正意义上的地埋式泵站创造了有利条件，节约了土建造价，美化了环境。

　　1工作原理及组成1.1工作原理粉碎型格栅机是一种把污水中的固体颗粒粉碎成细小颗粒的新型格栅，栅渣被粉碎后不需要打捞，同时起到保护后续水泵的作用。污水中的固体颗粒被旋转式过水格栅截留并输送到切割室，粉碎成6 ~12mm的小颗粒，而污水和足够小的颗粒直接通过转鼓区，与粉碎后的小颗粒一起进到后续工艺。

　　1.2结构和材料粉碎型格栅机主要是由切割刀片、垫片、轴、中间轴支承、旋转式过水格栅、轴承和密封圈、侧栏、底座、机壳、固定框架、减速器等部分组成。

　　粉碎型格栅一般为单轴或双轴设计，能在干湿条件下连续运行。两组独立的切割刀片和垫片安装在两个平行的轴上，交替重叠，实现螺旋形的切割。

　　两个旋转轴在驱动轴的带动下以2/3驱动轴的转速相向旋转。旋转式过水格栅为无轴设计，有圆形栅孔或螺旋线圈两种。转动的鼓栅将引导所有固体颗粒进入相向转动的双轴粉碎机。

　　独立的切割刀片和垫片切割刀片和垫片内孔呈六角星形，和轴之间水平间隙<038mm确保了切割刀片正常驱动，减少磨损并增加了垫片的压力。切割刀片和垫片的材质为经热处理的合金钢，表面打磨均匀并硬化处理至小硬度为45 ~50HRC切割器包括分别装在两个轴上的11齿切割刀片组。轮齿高度不超过齿根直径的13mm保证了颗粒切割大小。齿轮相叠处在1.6~6mm之间，达到了高效率和小摩擦损失。瞬间高峰负荷时切割刀片齿尖的小压力为8737N/1W粉碎型格栅机的驱动轴和被驱动轴由经热处理的六角形钢制成，拉伸张力>1027kPa每个六角形轴的轴径是51mm所有切割刀片组都有中心轴支承，提高了附加的支持以应对比正常流量大的情况，同时也保护了密封装置。中间轴支承由一个浇铸不锈钢圈和两个轴衬做成，轴衬在这里作为轴承，使轴能够自由转动。

　　粉碎型格栅机的驱动轴和被驱动轴在每一端有一个密封的、大的、深槽的球型轴承，使轴能承受轴向和径向压力。轴承由可更换的曲轴装置和机械密封组成的轴承套保护，表面为碳化钨碳化钨，O形环由BUNA-N丁纳橡胶制成，有适应620kPa连续工作负荷的机械密封。轴承安装于一个可以更换的轴承套中，它支撑、排列轴承和密封，同时也保护轴和底座。

　　密封和切割刀片组相对独立，因此刀片组的松紧不会影响密封的性能。密封能够负载任何情况下粉碎机的压力要求，独立的密封设计提供了对轴的轴向保护和对轴存在轴偏差时的保护，每一个密封的表面保证了旋转面的主动转动和静止面锁死。

　　旋转式过水格栅与侧栏过水格栅由不锈钢304线圈或带有圆形栅孔的栅面制成。过水格栅为无轴设计，防止纤维物质缠绕。过水格栅支撑架的材质为不锈钢304中心有孔用以安装过水格栅驱动轴，有垂直部分用于支撑过水格栅。过水格栅端轴由不锈钢304制成，拉伸侧栏的内表面适应于转鼓的弧线，向内凹入，由一个可调整的UHMW塑料垫片使侧栏和转鼓外径间隙减到小（不超过1.球墨铸铁铸造而成。

　　粉碎型格栅机的底座由八536入粉碎机的同时，也起到了保护轴衬的作用。上机壳是A536度量身定做。

　　粉碎型格栅机配套充分润滑的星状减速器适应于剧烈振动环境，具有500的减震能力，减速比为29：L减速器的输入轴通过三爪耦合和电机相连，输出轴通过二爪耦合和粉碎型格栅相连。

　　1.3电气控制等措施粉碎型格栅机采用P）7防爆可淹没电机，暴露在空气中电机可正常使用，淹没在水下时也可正常使用。电机额定功率是3. H绝缘等级为H级，服务系数是1.15在满负荷时效率因子> 85，功率因子>80，扭矩要求为瞬间峰值515N/k.当粉碎型格栅机发生堵塞时，处于开/自动两种模式下的控制器会停止粉碎，并使之反转来清除障碍物。堵塞清除后，控制器会恢复到正常运转。如果堵塞情况仍存在，控制器自动在30执行反转过程，多可以执行3次。如若3次反转后堵塞情况仍存在，控制器会断掉马达的电源，并启动延迟和不正常状态指示灯。

　　如果粉碎型格栅机正常运转时突然停电，当电源恢复后，粉碎型格栅机恢复正常运转。如果粉碎型格栅机非正常停止运转时突然停电，当电源恢复后，不正常状态指示灯会自动启动。通过安装在粉碎型格栅机启动器上的过载保护继电器为电机提供过载保护，由断路器或保险丝来完成短路保护。

　　2粉碎型格栅机的特点21结构，技术先进粉碎型格栅机采用别具一格的双轴设计，融合了数十年来的技术进步和设计革新。相互独立的切割刀片和垫片安装在两个平行的旋转轴上，交替重叠，实现螺旋形的切割，在精度、力度和利度上均处于世界的水平。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，彻底地粉碎大颗粒物体。

　　粉碎型格栅机的刀片选用特殊材质的合金钢制造，表面均匀，强度高，保证不同材质的颗粒物体在粉碎过程中的稳定性和彻底性。

　　粉碎型格栅机自带控制箱，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，满足无人值守的要求。

　　22性能，表现优异粉碎型格栅刀片设计，硬性与柔性杂质均能粉碎。在双轴的带动下耦合转动，产生强大的挤压力，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。在污水处理过程中，对下游设备特别是污水泵）构成大威胁的是一些软的柔性杂质（如布条、塑料袋、橡胶手套、避孕套、妇女用卫生巾、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缩短水泵叶轮的寿命。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。对于柔性杂质的捕捉和切割粉碎，粉碎型格栅机的刀片更是将其精髓表现。

　　粉碎是解决固体颗粒物危害的途径。使用粉碎型格栅机的意义在于为实现泵站的全地埋创造条件，实现无人值守、无栅渣、无恶臭，让泵站获得大的效益，达到人力、物力、财力资源的有效利用。

　　2.3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，粉碎型格栅机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，机械格栅的传动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。

　　而粉碎型格栅机高度小，可以不露出渠道，大大降低了空间要求。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，由于整个泵房位于地下，降低了泵站运行时的噪音。随着土地资源的日趋紧张，在城市采用地埋式泵站，能使土地资源得到有效地利用。

　　2.4无栅唿，无人值守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。机械格栅在实际工程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定时清理和外运问题。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环境造成二次污染。粉碎型格栅机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，实现中途泵站的节约用水防治水污染中央集中控制、无人值守，大大节省了运行费用。

　　3粉碎型格栅机的工程应用粉碎型格栅机在北美的市场占有率> 70，已有30多年的应用历史。粉碎技术的引进将开创中国泵站的新局面。目前，在中国已经有20多项工程应用实例，其中重要的一项是2003年在杭州实行的西湖西部生态修复工程，即“西湖西进”工程。该工程由于周围景观的要求，需要对景区内的污水泵站进行重建，减少泵站对周围环境的影响。经过多次讨论，决定选择粉碎型格栅机，采用全地埋式设计，使泵站上部结构从地面上消失，解决了泵站与周围环境不协调的难题。粉碎型格栅机的出色表现，让西湖的视觉空间无限宽广。所有的泵站全地埋，实现远程监控，这为中国的泵站史添上新的一笔。

　　4结语粉碎型格栅机在功能性、持久性、维修费用和安装简易性方面都远远超过了目前所有的格栅，适用于大部分现有渠道，不需要或只需要很少的土建改动。

　　粉碎型格栅机的成套设备或技术引入，由于其的结构设计和先进技术使泵站的全封闭设计成为了现实，为实现泵站的全地埋创造了有利条件，也为实现泵站的无人值守、无栅渣、无恶臭提供了前提，同时提高了捕捉效率，可以更好地保护下游设备，把长期的维修费用降到低。它的应用使泵站设计发生了历史性的突破，从人工操作跨越到全自动化进程，使泵站设计进入到全地埋的新纪元。

　　合理用水保护水资源