ایستگاه پمپاژ فاضلاب (LIFT STATION) یکی از تکنولوژی های نسبتاَ جدید است که با بهره گیری از این سیستمها، امکان انتقال عمودی آب و فاضلاب مهیا میشود. چنانکه با راه اندازی ایستگاه پمپاژ فاضلاب یا همان لیفت استیشن، میتوان جریانات فاضلابی را از نقاطی با کد ارتفاعی پایین، به سمت تصفیهخانه ها و شبکههای انتقال فاضلاب در نواحی بالادستی هدایت نمود.
مسلماَ محاسبه ظرفیت این سیستمها از اهمیت ویژهای برخوردار خواهد بود. زیرا با افزایش بیش از حد حجم فاضلابها و عدم پاسخگویی مناسب ایستگاه پمپاژ فاضلاب به نیازها، شاهد برگشت جریانات، سرریز شدن و آلودگی محیط زیست و البته آسیب به قطعات مهمی همچون پمپ سپتیک خواهیم بود. موارد کاربرد لیفت استیشن ها، البته بسیار بیشتر از اینهاست. بطوریکه نقش ویژهای را در امور کشاورزی و لجنکشی شبکههای فاضلابی و سیستم های تصفیه نیز ایفا میکنند.
اصلی ترین کارایی ایستگاه پمپاژ فاضلاب، انتقال جریانات فاضلابی از سطوح پاییندستی به سطوح بالادستی است. برای درک بهتر این موضوع باید گفت که حرکت فاضلابها در شبکه جمع آوری فاضلاب، بصورت ثقلی است. بنابراین:
چنانچه برخی از نواحی یک شهر در سطوح ارتفاعی پایینتری قرار گرفته و تصفیه خانه (مقصد انتقال) در ارتفاع بالاتری جانمایی شده باشد، برای انتقال فاضلابها به تصفیهخانه ها و اگوهای شهری (در ارتفاع بالاتر) نیازمند استفاده از ایستگاه پمپاژ فاضلاب یا لیفت استیشن هستیم.
با استفاده از پمپهای لجن کش، جریانات فاضلابی به نقاط مرتفعتر یک شبکهی فاضلاب منتقل میشوند. این پمپها که مجهز به گرایندر هستند، به:
متصل هستند. البته این تمام مزایای بکارگیری لیفت استیشن ها (Lift Station) نیست. بلکه به لطف استفاده از پمپ های قدرتمند الکترونیکی، در موارد صنعتی، آبرسانی و زراعی که به پمپاژ آب از منابع آبی دورتر و یا از دریاها و تالابها نیاز است، ایستگاه های پمپاژ فاضلاب اینبار در نقشی متفاوت وارد عرصه میشوند.
کاربرد های متعددی را میتوان برای ایستگاه پمپاژ فاضلاب ذکر نمود. ازجملهی مهمترین خدمات انواع لیفت استیشن فاضلاب میتوان به نمونههای زیر اشاره داشت:
پیشتر نیز عنوان شد که مهمترین کاربرد ایستگاه پمپاژ فاضلاب، انتقال جریانات فاضلابی از نقاط پستتر شهر به اگوها و تصفیه خانههاییست که در نقاط مرتفعتر، احداث شدهاند.
جریانات آلودهی مملو از لجن که با نام فاضلابهای لجنی شناخته میشوند، غالباَ در کف گندانبارها قرار میگیرند. تکان دادن این تودههای سنگین، کار بسیار سختی است. بههمین منظور از پمپ های قدرتمند لیفت استیشن ها استفاده شده و به سوی مخازن یا نقاط موردنظر، سرریز میشوند.
تودههای لجنی که در پی حالت سکون فاضلابها ته نشین شدهاند، نیاز به تخلیه و گاهاَ انتقال دارند. (نقش پررنگ ایستگاه پمپ فاضلاب در جهت کارآمدی موثرتر)
بسیاری از مزارع کشاورزی با توجه به موقعیت خاص جغرافیشان، یا در نقاط بالاتر از منابع آبی قرار گرفتهاند؛ و یا فاصلهی بسیار زیادی با منابع تأمین آب قرار دارند. درنتیجه در حالت اول، امکان انتقال ثقلی آب به نقاط بالادستی وجود ندارد. و در حالت دوم، انتقال ثقلی آب بسیار پرهزینه بوده و غالباَ بدلیل مسافت زیاد، شاهد افت فشار شدید خواهیم بود. فلذا لیفت استیشن های فاضلاب، برای آبرسانی به زمینهای کشاورزی نیز کاربرد ویژهای دارند.
صنایع تولیدی گسترده و همچنین معادن، نیاز مداوم به پمپاژ آب دارند. بخصوص شرایط برای معادن دورافتاده همواره خاصتر بوده و با منابع آب، فاصلهی معناداری دارند. راه اندازی یک ایستگاه پمپ اصولی و سنجیدهشده، البته میتواند تمامی این دغدغهها را برطرف کند.
گاهاَ بدلیل بالابودن سطح مناب آب زیرزمینی، شرایط برای حفر کانالهای عمیق مهیا نیست. درنتیجه از ایستگاه پمپاژ فاضلاب استفاده میشود.
چنانچه هدف اصلی استفاده از ایستگاه پمپاژ فاضلاب، انتقال جریانات فاضلابی به نقاط و سطوح مرتفعتر باشد، ابتدا سیالات به یک تانکر دپوی موقت وارد میشوند. سپس بوسیلهی الکترو پمپهای قدرتمند سیستم لیفت استیشن، جریانات فاضلابی به نقاط بالادستی پمپاژ میشوند. هنگامیکه جریانات فاضلاب به ایستگاهها هدایت میشوند، در ابتدا درون چاهکهای مرطوب تجمیع خواهند شد. درادامه به کمک پمپهایی که درون چاهکهای خشک تعبیه شدهاند، به نزیکترین تصفیهخانه هدایت میشوند. مکش و پمپاژ توده های لجن دستگاه های سپتیک تانک پلی اتیلن نیز از همین طریق، انجام میپذیرد. بخاطر داشته باشید که:
فاضلابهای پیش تصفیهشده و سیالات روانتر که دارای حجم لجن و معلقات جامد کمتری هستند، راحتتر پمپاژ میشوند. این درحالیست که برای فاضلابهای سنگینتر، بایستی از پمپهای قویتری در ایستگاه پمپاژ فاضلاب استفاده نمود.
بمنظور رصد دائمی وضعیت، شما میتوانید از شیرآلات تعبیهشده برای کنترل دبی فاضلابها و قطع/وصل جریان استفاده کنید. ضمن اینکه سطح سنج ها نیز به کنترل سطح جریان فاضلابهای مخزن کمک میکنند. تانکرهای ضربهگیر نیز بمنظور کنترل یکنواختی انتقال جریانات، درون این سیستم ها گنجانده میشوند.
نکته: تمام فرمانهای سیستم پمپاژ فاضلاب، از سوی تابلو کنترل برق صادر میگردد.
نوع انتقال جریانات فاضلابی توسط ایستگاه های پمپاژ فاضلاب میتواند متفاوت باشد. درحقیقت بسته به توپوگرافی زمین، شیوه تخلیه و محدودیت های جغرافیایی و عملکردی، انواع ایستگاه تلمبه فاضلاب را میتوان در 2 دسته: «پمپاژهای تحت فشار» و «بالابرها» جای داد.
نقاطی که دارای حساسیت انتقال کمتری بوده و یا مسیر انتقال در آنها کوتاهتر است، از ایستگاه پمپاژ فاضلاب بالابر استفاده میکنند. احداث این لیفت استیشن ها در ورودیهای مراکز تصفیه فاضلاب و سیستم های پالایشگر ابتدایی، بسیار رایج است. تشکیل ایستگاه های بالابر فاضلاب از:
پمپ های معمولی مستغرق؛ و
لولههای 45درجه،
شرایط را برای انتقال فاضلاب ها به سطوح مرتفعتر فراهم میکند. پسزدن سیال و حرکت رو به عقب فاضلاب، معمولاَ در این سیستمها مشاهده نمیشود. درنتیجه تعبیه شیرهای قطع یکطرفه برای این ایستگاه های پمپاژ فاضلاب، انجام نمیپذیرد.
این سیستم ها که با نام جهانی «Pressurised Pumping Station» شناخته میشوند، سیالات را با قدرت قابلتوجهی از نقاط پاییندستی به نواحی بالادستی هدایت میکنند. بیشترین میزان استفاده از ایستگاه پمپاژ فاضلاب تحت فشار، در سه مورد است:
مهمترین مزیت های راه اندازی ایستگاه پمپاژ فاضلاب (Lift Station) عبارتست از:
پکیج های پمپاژ فاضلاب در واقع نوعی ایستگاه پمپاژ فاضلاب کوچک بشمار میروند که درون ساختمان های مسکونی اقلیمهای غیرمرطوب، کاربرد ویژهای دارند. بطوریکه باید گفت:
ایستگاه های پمپاژ فاضلاب ساختمانی و کوچک که در قالب یک پکیج عرضه میشوند، وظیفهی انتقال فاضلابهای طبقه های منفی (زیرزمین و دیگر طبقات پایینتر از همکف) را به سطح خیابان و شبکههای جمع آوری فاضلاب دارند. مسئلهای که برای برجها و آپارتمانهای مرتفع، کاملاَ مطابق با قوانین نظام مهندسی در ایران است.
درحقیقت هدایت عمودی جریانات آلوده، بوسیلهی پکیج های پمپاژ صورت میپذیرد.
یکی از مهمترین کاربرد های ایستگاه پمپاژ فاضلاب، کمک به تخلیهسازی و هدایت جریانات از سپتیک تانک است. بطوریکه محتویات سپتیک تانک ها، اعم از:
توسط مکندههای ایستگاه پمپاژ فاضلاب، مکیده شده (و یا به حالت ثقلی به آن راه مییابند)؛ و در ادامه به چاههای جذبی و سیستمهای اگوی شهری هدایت میشوند.
بمنظور طراحی ایستگاه پمپاژ فاضلاب (لیفت استیشن)، پارامترهای متعددی را بایستی از نظر گذراند. برخی از مهمترین مواردی که بایستی به آنها توجه داشته باشید، عبارتند از:
اگرچه که اصول نگهداری ایستگاه پمپاژ فاضلاب، چندان پیچیده نمی . اما در رابطه با سرویس و نگهداری لیفت استیشن ها، ذکر نکات زیر الزامیست:
انواع ایستگاه پمپاژ فاضلاب از اجزای زیر تشکیل یافته اند:
یکی از مهمترین اجزای تشکیل دهنده ایستگاه پمپاژ فاضلاب محسوب میشوند که قادرند جریانات فاضلابی را در حدود 40 تا 120 دقیقه در خود ذخیره نمایند. ساخت این مخازن ذخیره سازی، بصورت عمودی بوده و غالباَ با متریالهای فلزی تولید نمیشوند. زیرا اغلب فلزها در برخورد مداوم با فاضلابهای اسیدی و شیمیایی، دچار واکنشدهی و مشکلات پوسیدگی/ تجزیه میگردند. بمنظور انتخاب مخزن ذخیره مناسب، بایستی به دو عامل «ظرفیت» و «جنس» توجه داشته باشید.
ظرفیت مخازن ذخیره سازی لیفت استیشن فاضلاب، بر اساس دبی و البته بیشترین میزان تجمیع فاضلابها در یک لحظه، محاسبه میشود. (حتی الامکان ظرفیت مخزن را بیشتر از میزان ورودی سیال، در نظر بگیرید)
پلی اتیلن، بهترین انتخاب برای ساخت بدنه مخازن ذخیره سازی ایستگاه پمپاژ فاضلاب است. چراکه هم بسیار مقرون بصرفه بوده و هم دارای انعطاف پذیری گسترده، مقاومت ضربهای بالا، مقاومت شیمیایی و اسیدی و… میباشد. فایبرگلاس نیز دارای ویژگیهای مشابه با پلی اتیلن است. با این تفاوت که بدلیل قیمت بالای مخزن فایبرگلاس، بسیاری از مجریان پروژهها از انتخاب آن صرفنظر میکنند. البته مخازن ذخیره فایبرگلاس، برای ایستگاه های پمپاژ فاضلاب که در نواحی مرتفع واقع شدهاند، بهترین انتخاب ممکن خواهند بود. ضمن اینکه برای هدایت عمودی فاضلابهای طبقات زیرین ساختمانها، گزینه ای ایدهآل محسوب میشوند.
بسته به نوع فاضلاب ورودی به ایستگاه پمپاژ فاضلاب، میتوان از انواع مخزن پلی اتیلن دوجداره و مخازن تکجداره پلی اتیلنی استفاده نمود. بطوریکه اگر با فاضلابهای:
روبرو بودید، تانکرهای پلی اتیلنی تکجداره را میتوان برای سیستم های پمپ فاضلاب بکار گرفت. درغیر اینصورت مخزنهای مقاوم و فوق العاده قدرتمند دوجداره پلی اتیلنی، بایستی برای ایستگاه های پمپاژ فاضلاب انتخاب شوند. مخازن دوجداره PE قادرند که تا دمای بیش از 110 درجهی فاضلابهای اسیدی/شیمیایی را تحمل کنند. از دیگر ویژگیهای مخازن دوجداره پلی اتیلن لیفت استیشن، اینست که میتوان بدون هیچگونه دغدغهای، آنها را به هر 2 صورت:
و در مقاومت های مکانیکی مختلف، نصب نمود.
بدون شک مهمترین قطعه در یک ایستگاه پمپاژ فاضلاب، «الکترو پمپ» است. زیرا مهمترین وظیفه را که همان «پمپاژ عمودی جریانهای فاضلاب» است را بر عهده دارد. بمنظور راندمان همیشه بالای پمپ های لیفت استیشن، بایستی به تمیز بودن آنها توجه داشت. بعنوان مثال برخی از مدلها با توجه به عبور معلقات جامد از سوراخهای پروانه خود، دچار کثیفی نمیشوند. همچنین باید گفت:
برخی از مدلهای الکترو پمپ ایستگاه پمپاژ فاضلاب، دارای گرایندر (خردکن) هستند. گرایندرها، آشغالها و عناصر جامد بزرگ را آسیاب نموده و مانع گیر کردن آنها در پمپ لیفت فاضلاب میشوند.
جنس پمپها معمولاَ از «STEEL» انتخاب میشود؛ تا هم مقاومت بالایی داشته و هم به هیچ عنوان در برخورد مداوم با آب و رطوبت و سیالات شیمیایی، اکسیده نشوند. پمپهای استندبای تعبیه شده در ایستگاه پمپ فاضلاب نیز، بسیار اطمینان دهنده هستند. چرا که در هنگام اختلال در عملکرد پمپ اول، پمپهای استندبای وارد عمل شده و مانع از کار افتادن سیستم میشوند. جالب است بدانید که برای انتخاب پمپ مناسب، باید به:
و… توجه داشته باشید.
امروزه مدلهای داخلی و وارداتی متعددی را میتوان برای پمپ های لیفت استیشن در بازار یافت. بلحاظ نوع مکانیزم البته، پمپ های ایستگاه پمپاژ فاضلاب در سه دسته کلی، تقسیم بندی میشوند:
سیستم کارکردی پنوماتیک (pneumatic) این پمپ ها، هوای کامپکتشده ای را تولید میکند که هم در به جریان انداختن عمودی فاضلابها موثر است. و هم به جداسازی عناصر اضافی و جامدات معلق در جریانات فاضلابی کمک میکند. مجموعاَ پمپهای فشار هوا چندان برای فاضلابهای حجیم مناسب نیستند. همچنین اگرچه که در نقاط مرتفعتر نیز قابل نصب میباشند؛ ولی عملکرد قدرتمندتری در نواحی کمارتفاع دارند.
انواع پمپ سانتریفیوژ یا گریز از مرکز، رایجترین انتخاب برای ایستگاه پمپاژ فاضلاب می باشد. زیرا هم انسداد در آنها کم رخ میدهد؛ هم خوش قیمت هستند و هم کارایی بالایی دارند. درواقع به لطف لولهی مکش قدرتمند پمپ های سانتریفیوژ، فاضلابها و تمامی مواد معلق موجود در آن به حرکت درآورده میشوند. ضمن اینکه پروانههایی که وظیفهی انتقال نیروی پمپ را بر عهده دارند، دارای حفرههای هوشمندانهای هستند. بنابراین با گذر معلقات جامد و زبالههای کوچک از لای این حفرهها، هیچگونه انسداد در پمپ های گریز از مرکز رخ نمیدهد.
نصب این پمپها امروزه بسیار کاهش یافته است. زیرا از یکسو با توجه به هزینهی خرید بالای آنها، با استقبال خوبی از سوی کارفرمایان مواجه نشدهاند. و از سوی دیگر، سریعتر خراب شده و نیاز به تعمیرات بیشتری دارند. بنابراین فقط به اجبار (در ایستگاههایی با ظرفیت پمپاژ بسیار بالای فاضلاب) از پمپ های برگشتی استفاده میشود.
سنسورهای کنترلگر متعددی در یک ایستگاه پمپاژ فاضلاب کار گذاشته میشود. اما دو سنسور همواره از اهمیت بالاتری برخوردار هستند:
درصورتیکه فاضلاب از حد مجاز خود در مخزن کمتر گردد، سیگنالی به تابلو فرمان برق ارسال میشود. سپس پمپ ایستگاه پمپاژ فاضلاب از کار میایستد و تا پرشدن مجدد مخزن، شروع به فعالیت نمیکند.
همچنین درصورتیکه سطح فاضلابها بیشتر از حد مجاز در مخزن شود، سیگنال متفاوتی به تابلو ارسال میشود تا پمپ لیفت استیشن بکار بیفتد. بطوریکه مقدار مازاد جریان را به حرکت درآورده و تخلیه کند.
تابلوهای فرمان برق، تمامی امور الکتریکی ایستگاه پمپاژ فاضلاب را زیر نظر دارند. یعنی از روشن/خاموش شدن سیستم پمپاژ تا بکار افتادن و قطع مدار پمپ سپتیک اصلی و استندبای و دریافت آلارمها، همه و همه از طریق تابلو برق قابل رهگیری میباشد. توجه داشته باشید که:
مکانیزم عملکردی پی ال سی نیز برای تابلوهای برق لیفت استیشن فاضلاب، شدیداَ در حال گسترش است.
بسیاری از کارفرمایان دولتی و خصوصی، همواره در صدد اجرای لیفت استیشن های فاضلاب هستند. بنابراین نحوه محاسبه قیمت طراحی و اجرای ایستگاه پمپاژ فاضلاب، برایشان از اهمیت زیادی برخوردار میباشد. بمنظور محاسبه هزینه راه اندازی ایستگاه پمپاژ فاضلاب، بایستی فاکتورهای زیر را مورد بررسی قرار داد:
توصیه میشود حتماَ قبل از انجام امور اجرایی اولیه، به کسب اطلاعات لازم در رابطه با شیوه اجرا و قیمت ایستگاه پمپاژ فاضلاب از کارشناسان گروه صنعتی پایپ گستر، اقدام نمایید.
غالباَ برای انتقال جریانات فاضلابی در لیفت استیشن ها، از لولههای پلیمری تکجداره تحتفشار بهره گرفته میشود. اما در ساخت مخازن و برخی غلاف های تأسیسات ایستگاه های پمپاژ فاضلاب، انواع لوله کاروگیت کارایی ویژهای دارند.
بله؛ یکی از مهترین وظایف این سیستمهاست.
غالباَ در ایستگاه های پمپاژ، عمق چاه های تر کمتر از چاهک خشک است.
چنانچه قصد استفاده از مخازن بتنی را دارید، بایستی از سیمانهای تیپ پنج برای ساخت آن استفاده کنید. با این وجود بازهم طی گذر زمان، این مخازن دچار آسیبهای قابل توجهی میشوند. (در برخورد متوالی با عناصر اسید و شیمیایی فاضلابها)
جالب است بدانید که به هرمیزان که مخزن حجیمتری راه اندازی کنید، فشارهای ناشی از شروع و ایست دستگاه بر روی پمپها کم میشود. فلذا ماندگاری پمپ های سپتیک افزایش خواهد یافت.
با ساطع شدن گازهای «متان» و «دومین هیدروژن سولفید»، بوهای نامطبوع و شدیدی از فاضلاب انتشار مییابد!!