四種期望

格柵是最容易讓人理解的水處理設(shè)備之一，負(fù)責(zé)撈除污水中的固體污物，在污水處理廠工藝中的必要性毋庸置疑，我們通常對它有如下期望（此外還有運行成本、噪音狀況、采購價格等亦是使用者關(guān)心的問題，但考慮到主題需要，不再展開）。

萬能

水中的固體污物可以說是千差萬別，不同體積、外形、重量、塑性都會出現(xiàn)——在一些自來水廠取水口采用的格柵甚至能夠撈到沙發(fā)或者漂浮的樹根這樣的大體積垃圾；在一些印染廠里，細(xì)長并且不易被拉斷的廢布料在進(jìn)入企業(yè)的污水處理設(shè)施前亦要經(jīng)過格柵撈除；在城市污水廠，帶有一定硬度的骨頭和帶有一定韌性的尼龍繩甚至鋼絲都有可能出現(xiàn)在進(jìn)入格柵的水渠內(nèi)——而這些，可能正是格柵的大敵。但不論這些固體污物是什么，污水處理工藝設(shè)計者、格柵的制造者和使用者都只以毫米為單位對截留污物的外形尺寸進(jìn)行分類，如粗格柵、中細(xì)格柵等。我們不希望在生化池或二沉池上漂浮著這樣或那樣扎眼的物體；不希望水泵在運行時由于堵塞造成提升水量越來越小，而不得不耗費人力去提升笨重的水泵來清除葉輪間的垃圾；更不希望因此使一些設(shè)備損壞報廢而花費大量的金錢去恢復(fù)設(shè)備性能。所以，格柵它必須是萬能的。

可靠

格柵在成為萬能的“撈渣工人”時，我們希望它即使面對臭味沖鼻的污水污物也能夠堅持不抱怨生氣，不罷工抗議，它必須是可靠的。格柵自通水使用那一刻起，它就在不停的摩擦、伸拉、旋轉(zhuǎn)，勢必造成機(jī)械間配合的精密度降低，而當(dāng)它發(fā)出聲音抗議時，你就要知道，它需要你去關(guān)心一下了，否則接下來就會以“罷工”來抗議。我們在污水渠上設(shè)置格柵是為了解決問題，而不是制造問題，如果它總是發(fā)生故障，耗費維修人員的力量和金錢，那么它本身就是一個問題。正因如此，制造者和使用者都會特別關(guān)注格柵的可靠性，即在確保良好日常保養(yǎng)和撈渣能力的前提下，維持長時間正常運轉(zhuǎn)的能力。

易修理

格柵會發(fā)生故障，即使是良好的日常保養(yǎng)也難以阻止各種故障情況的發(fā)生。柵條變形，齒耙變形卡滯，鏈條斷裂或是各種易損件到達(dá)更換周期，都需要及時恢復(fù)原狀，確保格柵的運行性能，否則極易造成故障擴(kuò)大，嚴(yán)重者會縮短格柵使用壽命，甚至導(dǎo)致設(shè)備徹底報廢。優(yōu)秀的格柵設(shè)計者會充分意識到這一點，因為易修理的要求不僅吸引使用者的目光，同時設(shè)備制造者也同樣關(guān)心，畢竟設(shè)備價格構(gòu)成中售后服務(wù)費用永遠(yuǎn)占有一席之地，如果能以較低的時間成本和配件成本在保修期內(nèi)修復(fù)故障，那么既可以體現(xiàn)制造商對設(shè)備的掌控能力，又可以節(jié)約售后服務(wù)成本和增加利潤。一些價格極低的格柵常常被發(fā)現(xiàn)用于維護(hù)檢修的后蓋已經(jīng)被牢牢焊接而無法打開，完全忽視易維修性，那是因為制造商已經(jīng)確保設(shè)備到場后的回款額就能讓他賺到應(yīng)得的一切費用，至于售后，就不再是他考慮的問題。易修理是好格柵的重要特征，在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面考慮到拆卸的便捷性，則配件的標(biāo)準(zhǔn)化亦要實現(xiàn)長足發(fā)展，有一天出現(xiàn)格柵4S店這樣的配件供應(yīng)商也不足為奇。

長壽

誰都希望長壽，對格柵的要求也不例外，因為這是實實在在的成本——設(shè)備壽命越長，折舊費用越低。影響壽命的重要因素是材料，也是人們最容易理解的指標(biāo)，對于格柵除污機(jī)來說，露天的環(huán)境、污水的腐蝕性都在侵蝕著設(shè)備本身，如果沒有耐腐蝕的好底子，是談不上長壽的。針對不同部位運行時的環(huán)境和狀態(tài)需要而選擇材料（像主體框架的材料、齒耙的材料和格柵面的材料）不僅是制造商的基本功，而且使用者也會提出獨立的要求，例如廢水中氯離子濃度超高時，普通的304不銹鋼材料就會難以適應(yīng)廢水的腐蝕性。我無法告訴你用了多少年的格柵才算是長壽，因為長壽的格柵除了更換一些易損件外，真的可以用很久很久。

四代格柵

打開百度詞條，輸入格柵除污機(jī)，就可以看到很多分類方法和一些制造標(biāo)準(zhǔn)，例如按格柵形式、齒耙形式、格柵間隙等等，但筆者希望根據(jù)格柵的更新?lián)Q代期對其進(jìn)行分類，通過走訪資深的設(shè)備制造商、污水工藝設(shè)計師、使用者來對格柵的歷史進(jìn)行梳理，為讀者描繪出格柵的達(dá)爾文式進(jìn)化史。

在中國環(huán)保設(shè)備制造的版圖上，宜興在格柵制造業(yè)有著舉足輕重的作用，通過觀察宜興生產(chǎn)車間里正在裝配的格柵，可以了解到水處理行業(yè)內(nèi)的格柵潮流，而更早之前的格柵記錄則體現(xiàn)著早一代環(huán)保人士對格柵的鐘愛。隨著加工制造水平的不斷發(fā)展和設(shè)備設(shè)計水平的不斷提高優(yōu)化，格柵在中國的歷史發(fā)展經(jīng)歷了四個階段。

第一代

我國在上世紀(jì)90年代發(fā)布了CJ/T3048-1995《平面格柵除污機(jī)》和CJ/T3065-1997《弧形格柵除污機(jī)》兩個標(biāo)準(zhǔn)，第一代格柵就以這兩類為代表，其特點是采用固定格柵形式，將柵條平行布置成格柵面，在此基礎(chǔ)上通過變化齒耙運行方式來轉(zhuǎn)化出多種機(jī)型，例如采用鋼絲牽引齒耙（圖1）、回轉(zhuǎn)式齒耙等。但這種格柵除污機(jī)最大的問題在于無法解決呈現(xiàn)扁平狀固體污物從格柵中穿過的問題，造成頭發(fā)纖維、塑料紙等能夠扁平穿越格柵的污物時常出現(xiàn)在后續(xù)工藝段內(nèi)，讓使用者不堪其擾——格柵無法滿足人們對“萬能”的期望；同時由于柵條與齒耙發(fā)生摩擦，一旦齒耙的運行出現(xiàn)偏差，即可造成柵條變形，從而大大增加維修的難度和成本——人們對“易修理”的期望也些許落空。

第二代

2005年以前我國針對第一代格柵做了重大改進(jìn)，于是旋轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)（圖2）成了第二代的代表，同時還出現(xiàn)了階梯式格柵的運行方式。

旋轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)放棄了固定格柵和齒耙配合的形式，采用密集齒耙代替固定格柵的作用，污物直接被密集的齒耙攔截，齒耙通過鏈條自下而上行走至頂端，污物通過重力掉落至集渣槽，齒耙再由鏈條帶動向下行走，從格柵底部回到迎水面撈渣。旋轉(zhuǎn)式格柵提高了對扁平固定污物的去除效果，同時格柵面為移動平面，能夠轉(zhuǎn)至池面，便于維修人員更換損壞的齒耙，因此受到使用者的歡迎。另外，制造商為了迎合不同顧客的需求或體現(xiàn)自身產(chǎn)品的獨特性，設(shè)置了不同的齒耙式樣、材質(zhì)、重量和安裝方式以降低易損配件的更換頻率。但旋轉(zhuǎn)式格柵由于齒耙較為密集，存在立體夾縫，因此污物易與齒耙發(fā)生粘聯(lián)而無法自然掉落至集渣槽，反而通過齒耙回轉(zhuǎn)至格柵后部水渠而進(jìn)入后續(xù)工藝，可謂按下葫蘆浮起瓢。這種格柵至今仍有很大市場需求。

階梯式格柵柵條采用兩組階梯形式的鋼片，一組為固定式鋼片，靜止不動，另一組為移動式鋼片，移動式鋼片與固定式鋼片間隔穿插，污物被兩組鋼片共同阻攔，通過電動機(jī)驅(qū)動移動式鋼片做短距離往復(fù)運動，使污物沿階梯向上傳遞，逐漸被送至頂端。階梯式格柵不需要齒耙，運行穩(wěn)定，減輕了維修量，也不會發(fā)生污物纏繞齒耙的現(xiàn)象，但是扁平污物亦通過格柵的問題沒有解決，且被截留的污物難以被高效輸送至池面集渣槽，稍有風(fēng)吹草動，即會掉回水中，因此并不被使用者推薦，市場份額占比較小。

第三代

2005年后以轉(zhuǎn)鼓式格柵為代表的格柵有了極大發(fā)展，細(xì)格柵和膜格柵較多采用這種形式。轉(zhuǎn)鼓式格柵采用網(wǎng)格形式的格柵面，并將格柵面卷成圓筒狀，圓筒中間設(shè)置集渣槽和螺旋輸送裝置，圓筒與水面形成35度夾角，污水自圓筒內(nèi)穿過格柵面進(jìn)入后續(xù)工藝段，污物則被截留在圓筒內(nèi)壁，通過電動機(jī)旋轉(zhuǎn)圓筒，污物隨圓筒內(nèi)壁從水下轉(zhuǎn)至水面上，并且通過重力、固定毛刷和水力沖洗掉落到集渣槽內(nèi)。轉(zhuǎn)鼓式格柵采用柵格形式的格柵面，避免了條形格柵的缺點，起到較好的截留污物的效果；缺點是格柵面不易清洗干凈，易纏繞纖維物質(zhì)，因此需要良好的使用和維護(hù)習(xí)慣，及時清除格柵面的纏繞物，否則會造成過水不暢，嚴(yán)重時會導(dǎo)致設(shè)備變形。轉(zhuǎn)鼓式格柵在應(yīng)對絕大多數(shù)固體污物時有良好的截留效果，但應(yīng)對細(xì)纖維、有粘性物質(zhì)（例如頭發(fā)絲或粘性油污）時則效果變差，有的廠家會提供超高壓水噴射裝置來改善纖維纏繞和堵塞的狀況。

第四代

2010年前后，網(wǎng)板式格柵除污機(jī)成為第四代的代表，它采用網(wǎng)板形式的格柵面，克服了前幾代格柵存在的纖維纏繞問題。網(wǎng)板式格柵是在不銹鋼板上鉆密集圓孔，形成格柵面阻攔污物。網(wǎng)板式格柵亦有采用回轉(zhuǎn)、內(nèi)進(jìn)流和轉(zhuǎn)鼓的運行方式�；剞D(zhuǎn)運行的網(wǎng)板格柵除污機(jī)設(shè)備形式與回轉(zhuǎn)式平面格柵除污機(jī)類似，它使用網(wǎng)板格柵面代替柵條，采用毛刷板作為柵耙刮除并輸送污物至頂部集渣槽；網(wǎng)板形式的格柵面也同樣被轉(zhuǎn)嫁到轉(zhuǎn)鼓式格柵上，以減輕纖維纏繞帶來的痛苦；亦有制造商設(shè)計出獨特的內(nèi)進(jìn)流式旋轉(zhuǎn)格柵（圖5），即采用垂直安裝方式，污水由柵框前進(jìn)入，通過在污水中的兩個格柵面同時攔截固體污物，污水通過截面遠(yuǎn)大于轉(zhuǎn)鼓式格柵和回轉(zhuǎn)式格柵，固體污物被旋轉(zhuǎn)的網(wǎng)板帶至地面，并且通過重力、固定毛刷和水力沖洗掉落到集渣槽內(nèi)。這種方式既擁有強大的污物截留能力，減輕了纖維纏繞的問題，又避免了齒耙沖洗的難點，損壞的柵板比轉(zhuǎn)鼓格柵更方便更換，而且為了減輕工人清潔格柵面的工作，制造商會提供超高壓水噴射裝置定期清洗使格柵恢復(fù)如新，因此，這類產(chǎn)品一經(jīng)問世便樹立了良好的口碑。 

內(nèi)外比拼

飲水不忘挖井人，格柵的演進(jìn)史離不開技術(shù)研發(fā)人員的辛勤付出，而國內(nèi)企業(yè)的原創(chuàng)力量至今仍然落后于國外，使得國產(chǎn)格柵和進(jìn)口格柵產(chǎn)品之間總是存在難以趕超的差距。

在研發(fā)方面，國內(nèi)最早由市政設(shè)計院提供原理構(gòu)思給機(jī)械設(shè)計研發(fā)單位，如今雖然制造商按圖制造的模式早已轉(zhuǎn)變?yōu)橛稍O(shè)備制造商獨立完成設(shè)備的研發(fā)、制造和銷售，但國內(nèi)的格柵制造商始終未能形成強大的原創(chuàng)設(shè)計研發(fā)力量，更多的“研發(fā)”集中于如何吸收國外的原創(chuàng)技術(shù)，轉(zhuǎn)為我用。這種方法似乎更加廉價和便捷，但“貓”總會留一手爬樹的本領(lǐng)，“老虎們”總有無法參透的設(shè)計細(xì)節(jié)，這在轉(zhuǎn)鼓式格柵的技術(shù)引進(jìn)方面特別突出，國內(nèi)制造商在仿制的過程中無法完全掌握，造成產(chǎn)品在實際使用過程中問題多多，飽受詬病，而這個型式的進(jìn)口格柵在眾多場合的使用狀況其實是良好的。

在加工制造精度方面，進(jìn)口格柵配件總是略高一籌。我們往往驚訝于進(jìn)口格柵在同類多批次產(chǎn)品中體現(xiàn)出一致的超低運行聲音，而國產(chǎn)設(shè)備發(fā)出意外聲響的幾率卻要高出許多。雖然這種問題常常被歸咎為不同的師傅和不同的手藝，但其實恰恰是國內(nèi)企業(yè)加工制造精度的不足，這當(dāng)然不光影響產(chǎn)品的運行噪音，更重要的是影響著產(chǎn)品的可靠性和壽命。

在材質(zhì)方面，進(jìn)口格柵與國產(chǎn)格柵即便描述一致，你依然會對國產(chǎn)格柵產(chǎn)生疑慮，這似乎成為慣性思維。國內(nèi)材質(zhì)的變化多樣往往讓人目不暇接，同樣的304不銹鋼，國產(chǎn)板材的性能往往低于國外板材，即使主體材質(zhì)能夠與進(jìn)口格柵的品質(zhì)媲美，眾多非格柵制造商自身生產(chǎn)的配件材質(zhì)也無法完全保證，這似乎是設(shè)備制造大環(huán)境使然。

值得一提的是，在國內(nèi)，工藝設(shè)計往往會對格柵制造商提出特別的寬度、長度等要求，使其疲于應(yīng)對，而每一臺格柵獨一無二的制造則增加了成本和風(fēng)險，間接降低了品質(zhì)。進(jìn)口格柵則通常不接受個性生產(chǎn)，產(chǎn)品品質(zhì)易于得到保障。目前一些市政設(shè)計院已經(jīng)有所改變，會根據(jù)格柵制造商提供的成熟產(chǎn)品手冊進(jìn)行設(shè)計。

綜上所述，各個生產(chǎn)因素優(yōu)勢的累計疊加使得進(jìn)口格柵在綜合性能方面要優(yōu)于國產(chǎn)格柵，但國產(chǎn)格柵通過低廉的價格和貼心的響應(yīng)服務(wù)依然能夠在市場中占據(jù)優(yōu)勢，特別是在部分技術(shù)成熟的格柵型號方面，例如平面格柵、回轉(zhuǎn)式格柵、網(wǎng)板格柵等領(lǐng)域，國產(chǎn)格柵的性價比已經(jīng)實現(xiàn)了超越。

格柵除污機(jī)的發(fā)展是環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個縮影，體現(xiàn)著環(huán)保設(shè)備制造水平的日新月異，環(huán)保設(shè)備的設(shè)計者和制造者圍繞著使用者的需要，不斷優(yōu)化設(shè)備的核心性能，給環(huán)保設(shè)備帶來了不斷的創(chuàng)新。我們選擇格柵產(chǎn)品，自然會考慮最新的科技和制造水平，但筆者認(rèn)為并非新產(chǎn)品就是最合適的產(chǎn)品，而應(yīng)依據(jù)污水中固體污物的構(gòu)成和污水處理工藝的需要去選擇，達(dá)到設(shè)置格柵的預(yù)期目的。本文并非認(rèn)為第三代或第四代格柵的性能就必然優(yōu)于第一代或第二代，而是要考慮到技術(shù)的成熟程度，只有經(jīng)受過市場的檢驗，得到市場認(rèn)可的產(chǎn)品才會長足發(fā)展。也許有一天我們的格柵破碎機(jī)能夠?qū)⒐腆w污物破碎成更細(xì)小的顆粒而不妨礙設(shè)備運行，破碎后的顆粒甚至可以通過污泥壓榨系統(tǒng)排出，那么誰還會去考慮設(shè)置撈除固體污物的格柵除污機(jī)呢？

來源：《環(huán)保產(chǎn)業(yè)》  作者：季中良

【技術(shù)漫話】格柵演義 2014-01-06 JIEI    環(huán)保產(chǎn)業(yè)研究