طراحی سیستم فاضلاب شهری و انواع آن

بازدیدها: 1

وجود اشکالات فنی در سیستم فاضلاب شهری یا صنعتی، می‌تواند منجر به مشکلات جدی در دفع فاضلاب شود. در این مقاله علاوه بر روش‌های مختلف طراحی سیستم فاضلاب شهری، به نکات مهمی مانند انواع سیستم‌های استفاده شده و اجزای آن نیز پرداخته می‌شود.

طراحی سیستم فاضلاب شهری

یک سیستم جمع‌آوری فاضلاب، متشکل از شبکه‌ای از لوله‌ها، ایستگاه‌های پمپاژ و تجهیزات جانبی است که پساب را از منبع به محل تصفیه و دفع منتقل می کند. برای بهبود طراحی سیستم فاضلاب شهری، ابتدا باید انواع سیستم‌های فاضلاب را برای تصفیه فاضلاب شهری، شناسایی نمود تا بتوان بر اساس آنها طراحی مناسبی را انجام داد.
انواع سیستم های پساب عبارتند از :
– سیستم های ترکیبی
– سیستم های جداگانه
– سیستم های جایگزین

سیستم های ترکیبی

سیستم‌هایی که مخلوطی از فاضلاب خانگی و فاضلاب طوفانی را حمل می‌کنند، با عنوان پسب ترکیبی شناخته می‌شوند. در طراحی این سیستم‌ها، معمولا از لوله‌ها یا تونل‌هایی با قطر زیاد استفاده می‌شود، زیرا حجم زیادی از آب طوفان که باید در طول دوره‌های بارانی حمل شود، می‌تواند روند انتقال فاضلاب را دچار مشکل کند. این نوع طراحی پساب در شهرهای قدیمی رایج بوده است، اما اکنون به عنوان بخشی از تاسیسات جدید فاضلاب، طراحی و اجرا نمی‌شود. اگر طراحی سیستم فاضلاب شهری به این شکل نادرست باشد، لوله‌های فاضلاب قادر به تحمل حجم زیادی از آب طوفان نخواهند بود. در نتیجه، سرریز فاضلاب ترکیبی که حاوی پساب خانگی تصفیه نشده است، می‌تواند باعث آلودگی آب و ایجاد مشکلات مکرر شود. این آلودگی‌ها نقش مهمی در افزایش بیماری‌های مرتبط با آب دارند.
در برخی از شهرهای بزرگ، مهندسین طراحی سیستم فاضلاب شهری با هدف کاهش مشکل سرریز فاضلاب ترکیبی، اولین تخلیه پساب ترکیبی را به یک حوضه بزرگ یا تونل زیرزمینی هدایت کرده‌اند. این اقدام منجر به ذخیره‌سازی موقت فاضلاب می‌شود، که پس از آن با استفاده از ته‌نشینی مواد سنگین موجود در فاضلاب و ضدعفونی کردن آن، سرعت تصفیه در تصفیه‌خانه را افزایش می‌دهد. رویکرد دیگری برای کنترل این نوع فاضلاب، استفاده از تصفیه‌خانه فاضلاب مجاور است که با سرعتی مناسب، پساب را تصفیه کرده و جلوی ورود بار بیش از حد به تأسیسات را می‌گیرد.

سیستم های جداگانه

تاسیسات جدید تجمیع فاضلاب، به عنوان سیستم‌های جداگانه طراحی شده‌اند که فاضلاب خانگی یا طوفانی را حمل می‌کنند، اما هر دو را همزمان ندارند. در زمینه طراحی سیستم‌های فاضلاب شهری، نوع طوفانی معمولاً رواناب‌های سطحی را به نقطه دفع در یک رودخانه یا رودخانه ‌منتقل می‌کنند. حوضچه‌های بازداشت کوچک ممکن است به عنوان بخشی از سیستم ساخته شوند که آب طوفان را به صورت موقت ذخیره می‌کنند و میزان اوج جریان را کاهش می‌دهند. از سوی دیگر، پسماندهای خانگی را به تصفیه‌خانه انتقال می‌دهند. پساب صنعتی از قبل تصفیه‌شده ممکن است اجازه ورود به سیستم‌های فاضلاب شهری را بیابند، اما آب طوفان از این امر مستثنی است.
فاضلاب طوفان معمولاً با بخش های از لوله بتن مسلح ساخته می‌شود. در طراحی سیستم فاضلاب شهری برای پساب طوفان، ممکن است در برخی از موارد از لوله‌های فلزی نیز استفاده شود. ورودی‌های آب طوفان در نقاط مناسبی در خیابان‌ها یا در سطح املاک خصوصی قرار می‌گیرند تا در زمان بارش از آنها برای دفع آب‌های بارشی استفاده شود. خطوط لوله معمولا به گونه‌ای طراحی می‌شوند که با استفاده از جریان گرانشی، آب به صورت آرام و به حوضه حبس منتقل شود. تلاش می‌شود از استفاده از ایستگاه‌های پمپاژ در تخلیه آب طوفان به دلیل ظرفیت محدود آنها، تا جایی که امکان دارد اجتناب شود.
در سیستم فاضلاب، لوله‌هایی برای حمل پساب سرویس‌های بهداشتی و لوله‌های آببندی جداگانه وجود دارند که با استفاده از اتصالات مختلف (که باید به درستی طراحی و نصب شوند) به شبکه اصلی متصل می‌شوند. قطر انشعابات خانگی معمولاً بیشتر از 200 میلیمتر است. یک نکته جالب در طراحی فاضلاب شهری آبی این است که اکثراً تا جایی که امکان دارد، از نیروی گرانش برای انتقال استفاده می‌شود، قبل از اینکه به پمپ‌های صنعتی بزرگ نیاز شود.

سیستم های جایگزین

گاهی هزینه فاضلاب‌های گرانشی معمولی به دلیل تراکم کم جمعیت یا شرایط سایت مانند سطح بالای سطح آب یا سنگ بستر می‌تواند بسیار بالا باشد. اما باید راهکاری پیدا شود. در طراحی سیستم‌های فاضلاب شهری از سه سیستم جایگزین جمع‌آوری پساب که ممکن است در این شرایط مورد استفاده قرار گیرند استفاده می‌شود.
این روش ها عبارتند از:
– فاضلاب گرانشی با قطر کوچک
– فاضلاب تحت فشار
– فاضلاب خلاء

• فاضلاب گرانشی با قطر کوچک

در سیستم‌های گرانشی با قطر کوچک، مخازن سپتیک ابتدا برای حذف مواد جامد قابل ته‌نشینی و شناور از فاضلاب هر خانه استفاده می‌شوند. این مخازن معمولاً قبل از ورود پساب به شبکه‌های کلکتور (که معمولاً دارای قطر 100 میلی‌متر یا 4 اینچ هستند) قرار می‌گیرند. این سیستم‌ها به ویژه برای جوامع کوچک روستایی مناسب هستند. از آنجایی که این مخازن نمی‌توانند چربی، سنگ ریزه و مواد جامد را جابجا کنند، لوله‌های مربوطه می‌توانند دارای قطر کمتری باشند و در شیب‌های کمتری نصب شوند تا هزینه‌های حفاری ترانشه کاهش یابد.

• فاضلاب تحت فشار

فاضلاب‌های تحت فشار به گونه‌ای طراحی می‌شوند که مناسب تر در مناطق مسطح یا جاهایی که حفاری سنگ‌های گران قیمت انجام می‌شود، مورد استفاده قرار گیرند. پمپ‌ها فاضلاب را از هر خانه به لوله های فشار اصلی منتقل می‌کنند که سپس به کمک شیب زمین تخلیه می‌شود.

• فاضلاب خلاء

در یک سیستم فاضلاب خلاء، از یک یا چند ساختمان با استفاده از نیروی جاذب به یک مخزن یا مخازن جریان پیدا می کند. این پساب سپس توسط پمپ های خلاء که در یک ایستگاه خلاء مرکزی قرار دارند، از مخزن خارج شده و به مخزن جمع آوری انتقال می یابد. از مخزن جمع آوری خلاء، فاضلاب به یک تصفیه خانه پمپ خلاء منتقل می شود.

اجزای اصلی در طراحی سیستم های فاضلاب شهری

هر سیستم شامل اجزای تشکیل‌دهنده‌ای است. در این بخش، ما برای بهتر درک نحوه عملکرد و طراحی سیستم فاضلاب شهری، به معرفی و توضیح اجزای مختلف دفع فاضلاب می‌پردازیم.

• پمپ ها

ایستگاه‌های پمپاژ زمانی ساخته می‌شوند که فاضلاب باید از یک نقطه پایین به نقطه‌ای با ارتفاع بالاتر برود یا جایی که توپوگرافی مانع از جریان گرانشی در سراشیبی شود. پمپ‌های خاصی وجود دارد که فاضلاب را بدون گرفتگی مخصوصی، برای انتقال فاضلاب خام مورد استفاده قرار می‌دهند. پمپ‌ها در سازه‌هایی به نام ایستگاه‌های بالابر نصب می‌شوند. دو نوع اصلی از ایستگاه‌های بالابر وجود دارد:
– چاه خشک
– چاه مرطوب
در طراحی سیستم فاضلاب شهری، تاسیسات چاه مرطوب تنها دارای یک محفظه یا مخزن برای دریافت و نگهداری آن تا لحظه پمپاژ آن می‌باشد. پمپ‌ها و موتورهای شناور با طراحی خاصی می‌توانند در پایین محفظه و کاملاً زیر سطح آب قرار گیرند.

• لوله های فاضلاب شهری

چاه خشک دارای دو مخزن جداگانه است. یکی برای فاضلاب و دیگری برای محافظت از پمپ ها و کنترل ها. مخزن خشک به بازدید و نگهداری آسان دسترسی فراهم می کند. همه ایستگاه های بالابر، چه از نوع چاه مرطوب یا خشک، باید حداقل دو پمپ داشته باشند. یک پمپ قادر به کارکردن است در حالی که پمپ دیگر برای تعمیر جایگزین می شود. در واقع، یک پمپ پشتیبان همیشه وجود دارد. ایستگاه های بالابر پساب باید دارای سیستم های پشتیبانی مناسب برای عملکرد بهینه باشند.

• لوله ها

اصلی ترین وظیفه لوله‌ها، انتقال فاضلاب از جایی به جای دیگر می باشد. این لوله‌ها از جنس‌ها و ابعاد متنوعی ساخته می‌شوند و بر اساس نیاز می‌توان از اشکال متعدد آن‌ها استفاده کرد. لوله‌های انتقال در دو اندازه کوچک و بزرگ ساخته می‌شوند. اندازه کوچک در مبدأ و اندازه بزرگ در مسیر اصلی انتقال استفاده می‌شوند.

• مخازن

مخازن نقش کلیدی در جذب و نگهداری مواد سنگین فاضلاب دارند. اما علاوه بر این، یکی از نقش‌های مهم آن‌ها، کنترل جریان متناوب فاضلاب است. در طراحی سیستم فاضلاب شهری، لوله‌ها با توجه به نرخ جریان پساب (که بتوانیم در مورد آن توضیح دهیم) ابعاد خاصی دارند. با این وجود، جریان‌های مختلف ممکن است باعث مشکلات در سیستم انتقال شود. به همین دلیل، طراحان سیستم‌های فاضلاب با استفاده از مخازن نگهدارنده توانسته‌اند به طور قابل‌توجهی این مشکلات را حل کنند.

سخن پایانی

در حالی که طراحی سیستم فاضلاب شهری به نظر می‌رسد که یکی از امور بسیار حیاتی است، اما هنوز هم با مشکلات مرتبط با طراحی آن مواجه می‌شویم، به‌ویژه زمانی که فصل بارش فرا می‌رسد. در این مقاله به مشکلات طراحی سیستم فاضلاب شهری و راه‌حل‌های آن پرداخته‌ایم. ما اجزای اصلی پساب که یک طراح باید اندازه و میزان مناسب هر کدام را مشخص کند، معرفی کردیم. اگر به جستجوی یک طراح مجرب در زمینه ساخت انواع پکیج تصفیه فاضلاب هستید، متخصصین شرکت فرآب تدبیر که یک شرکت معتبر در زمینه تصفیه فاضلاب در کشور می باشد، می تواند به نیاز شما پاسخ دهند. برای ارتباط با آنها، کافیست در با شماره های متخصصین مجرب گروه فرآب تدبیر تماس بگیرید.