Грабельная решётка — это оборудование грубой механической очистки, устанавливаемое на входе очистных сооружений для задержания и удаления крупных твёрдых загрязнений из поступающего потока сточных вод. Грабельная решётка в очистке сточных вод использует несколько грабельных механизмов, последовательно работающих вдоль прутковой решётки, что позволяет обрабатывать более высокие нагрузки по твёрдым отходам и применять оборудование в более широких каналах по сравнению с однограбельной конструкцией. Являясь первым механическим барьером на пути сточных вод, грабельная решётка защищает насосы, трубопроводы и последующие стадии очистки от ветоши, мусора и крупных твёрдых отходов.
Основным преимуществом многограбельной конструкции является способность непрерывно задерживать и удалять большие объёмы твёрдых отходов, что делает её особенно подходящей для очистных сооружений с высокими расходами сточных вод или значительной нагрузкой по крупным загрязнениям.
Что такое грабельная решётка?
Грабельная решётка состоит из неподвижной прутковой решётки, установленной по ширине входного канала, и нескольких грабельных механизмов, которые перемещаются вдоль решётки и удаляют задержанные отходы. При прохождении сточных вод через прутья твёрдые частицы, размер которых превышает расстояние между прутьями, задерживаются на поверхности решётки, а жидкость проходит дальше.
Как производитель грабельных решёток и мировой поставщик данного оборудования, компания Vortex Engineering предлагает широкий выбор размеров и марок нержавеющей стали для различных ширин каналов, расстояний между прутьями и условий потока.
В отличие от однограбельной решётки, где один грабельный механизм должен пройти по всей высоте решётки для её очистки, многограбельная конструкция распределяет нагрузку по очистке между несколькими грабельными механизмами, работающими в согласованной последовательности. Это обеспечивает непрерывную очистку поверхности решётки даже при высокой нагрузке по твёрдым отходам.
Как работает грабельная решётка?
Задержание твёрдых отходов
Сточные воды поступают во входной канал и проходят через прутковую решётку. Расстояние между прутьями — обычно от 6 до 50 мм в зависимости от применения — определяет минимальный размер задерживаемых твёрдых отходов. По мере прохождения потока ветошь, пластик, древесина и другие крупные загрязнения задерживаются на входной стороне прутьев.
Цикл очистки граблями
Несколько грабельных механизмов, установленных на цепном или тросовом приводе, последовательно перемещаются вверх вдоль прутковой решётки. Каждый грабельный механизм входит в зацепление с прутьями в нижней части решётки, собирает накопившиеся отходы по мере движения вверх и переносит задержанный материал к верхней части решётки.
Поскольку несколько грабель работают непрерывно и со смещением по циклу, поверхность решётки очищается значительно чаще, чем в системе с одной граблей. Это особенно важно при высокой или переменной нагрузке по твёрдым отходам, поскольку позволяет предотвращать чрезмерное увеличение потерь напора на решётке.
Выгрузка
В верхней части решётки каждый грабельный механизм сбрасывает собранные отходы в разгрузочный желоб, конвейер или контейнер. После этого грабельный механизм возвращается в нижнюю часть решётки и начинает новый цикл сбора.
Непрерывный цикл задержания, подъёма и выгрузки поддерживает прутковую решётку в очищенном состоянии и обеспечивает стабильные гидравлические характеристики потока через решётку.
Почему используются несколько грабельных механизмов?
Решение использовать несколько грабельных механизмов вместо одного определяется главным образом расходом сточных вод и нагрузкой по твёрдым отходам.
Более высокая пропускная способность. Более широкие каналы и высокие расходы сточных вод приводят к более быстрому накоплению твёрдых отходов на прутковой решётке. Один грабельный механизм, проходящий по всей высоте решётки, не всегда успевает удалять загрязнения с необходимой частотой, что может приводить к увеличению потерь напора между циклами очистки.
Установка на большей глубине. В глубоких каналах или на насосных станциях, где прутковая решётка имеет значительную высоту, одному грабельному механизму требуется больше времени для прохождения полного цикла очистки. Несколько грабель, работающих последовательно, сокращают интервал между проходами очистки в каждой точке поверхности решётки.
Непрерывное удаление твёрдых отходов. Благодаря нескольким грабельным механизмам, распределённым по циклу очистки, отходы удаляются с поверхности решётки чаще и равномернее, что снижает риск чрезмерных потерь напора или засорения решётки в периоды пикового расхода или высокой нагрузки по крупным загрязнениям.
Грабельная решётка и другие типы прутковых решёток
| Грабельная решётка | Однограбельная решётка | Перфорированная решётка | |
|---|---|---|---|
| Механизм очистки | Несколько грабельных механизмов, работающих последовательно | Один грабельный механизм | Перфорированная поверхность, механическая очистка |
| Лучше всего подходит для | Высоких расходов, широких или глубоких каналов | Низких расходов, небольших каналов | Улавливания более мелких твёрдых отходов |
| Задерживаемые отходы | Крупные | Крупные | Более мелкие, чем у прутковых решёток |
| Сложность технического обслуживания | Средняя — несколько компонентов привода | Ниже — один приводной механизм | Средняя |
| Пропускная способность | Высокая | Ниже | Зависит от конкретного применения |
Грабельная решётка является предпочтительным выбором для крупных муниципальных очистных сооружений и промышленных объектов с высоким расходом, где нагрузка по твёрдым отходам превышает возможности однограбельной системы. Для небольших очистных сооружений или каналов с меньшим расходом часто достаточно однограбельной конструкции, которая также имеет более низкую стоимость оборудования.
Механически очищаемые прутковые решётки подразделяются на четыре основных типа: (1) цепные, (2) с возвратно-поступательным движением грабель, (3) с провисающей цепью и (4) непрерывные ленточные. Грабельные решётки относятся прежде всего к цепным и возвратно-поступательным конструкциям, в которых несколько грабельных механизмов последовательно очищают поверхность решётки.
Решётки с очисткой и возвратом грабель с передней стороны, как правило, эффективнее удерживают задержанные отходы, однако имеют менее прочную конструкцию и более подвержены заклиниванию. Решётки с очисткой с задней стороны лучше защищают грабельный механизм от повреждения крупным мусором, но в большей степени подвержены переносу твёрдых отходов на последующие стадии, особенно по мере износа очистителей грабель.
Области применения
Муниципальные очистные сооружения. Грабельные решётки являются стандартным оборудованием на входных сооружениях средних и крупных муниципальных очистных станций, обеспечивая первичное удаление крупных твёрдых загрязнений перед песколовками и оборудованием более тонкой механической очистки.
Насосные станции. Канализационные насосные станции с высокими расходами используют грабельные решётки для защиты насосов от крупного мусора и ветоши, способных вызвать засоры или механические повреждения.
Очистка промышленных сточных вод. Промышленные предприятия с высоким содержанием крупных твёрдых загрязнений в сточных водах — например, предприятия пищевой, целлюлозно-бумажной и аналогичных отраслей — применяют грабельные решётки как надёжное решение для первой стадии механической очистки.
Комбинированные канализационные системы. Очистные сооружения, принимающие смешанный хозяйственно-бытовой и ливневый сток с более высокой и переменной нагрузкой по крупным загрязнениям, особенно выигрывают от непрерывной очистки, обеспечиваемой многограбельной конструкцией.
Материалы и конструкция
Грабельные решётки Vortex Engineering полностью изготавливаются из нержавеющей стали, выбранной для обеспечения долговечности в абразивных и коррозионных условиях входных сооружений.
Прутковая решётка и рама: Нержавеющая сталь AISI 304 в стандартном исполнении; AISI 316 доступна для более агрессивных условий, включая прибрежные и промышленные объекты.
Грабельные механизмы и цепной/тросовый привод: Износостойкие компоненты из нержавеющей стали, рассчитанные на непрерывную циклическую работу под нагрузкой.
Система привода: Мотор-редуктор с защитой от перегрузки для предотвращения повреждений в случае заклинивания крупным мусором.
Крепёжные элементы: Нержавеющая сталь A2 или A4 в зависимости от условий эксплуатации.
Часто задаваемые вопросы
Количество грабельных механизмов зависит от высоты решётки, расхода сточных вод и нагрузки по твёрдым отходам. Компания Vortex Engineering определяет конфигурацию грабель для каждого проекта индивидуально на основе этих параметров — фиксированного стандартного количества для всех применений не существует.
Bar spacing typically ranges from 6 mm to 50 mm depending on the application. Finer spacing captures smaller debris but increases head loss and cleaning frequency requirements; coarser spacing reduces head loss but allows smaller solids to pass through.
Да. Непрерывный и поочерёдный цикл очистки многограбельной конструкции хорошо подходит для более высоких и переменных нагрузок по мусору, характерных для комбинированных канализационных систем, где расход и содержание твёрдых загрязнений могут быстро изменяться во время ливневых событий.
Грабельные решётки Vortex Engineering оснащаются защитой привода от перегрузки, которая останавливает грабельный механизм при обнаружении чрезмерного сопротивления, предотвращая повреждение оборудования. После этого необходимо вручную удалить препятствие, прежде чем возобновить работу.
Для небольших очистных сооружений с низким расходом сточных вод и умеренной нагрузкой по твёрдым отходам часто более подходящим решением является однограбельная решётка, которая отличается более низкой стоимостью оборудования и меньшей механической сложностью. Многограбельная конструкция, как правило, оправдана в тех случаях, когда расход, размеры канала или нагрузка по твёрдым отходам превышают возможности одной грабли.
Стандартные проектные параметры механически очищаемых прутковых решёток: ширина прутьев 5–15 мм; расстояние между прутьями в свету 15–75 мм; угол наклона от вертикали 0–30°; максимальная скорость подхода потока 0,6–1,0 м/с; минимальная скорость подхода 0,3–0,5 м/с; допустимые потери напора 150–600 мм.
Подводящий канал к решётке должен иметь прямолинейный участок, расположенный перпендикулярно прутковой решётке, чтобы обеспечить равномерное распределение задерживаемых твёрдых отходов по потоку и поверхности решётки.
Компания Vortex Engineering проектирует и производит грабельные решётки в рамках полной линейки оборудования для механической очистки и полного ассортимента оборудования для очистки сточных вод
