شبکه فاضلاب

مفهوم کاربردی شبکه فاضلاب

شبکه فاضلاب که جزء اصلی یک ساختار کلی دفع فاضلاب را تشکیل می‌دهد، به عنوان مجموعه‌ای از لوله‌ها و زیرساخت‌ها تعریف می‌شود که برای جمع‌آوری و تخلیه فاضلاب از جمعیت یا مراکز صنعتی به تأسیسات تصفیه خارج از محل، کار می‌کنند. پسماندهای فاضلابی قبل از بازگشت به محیط در مراکز تصفیه شهری، برای جلوگیری از گسترش بیماری‌ها تصفیه میشوند.

درون محیط های مسکونی، شبکه فاضلاب شامل شبکه‌هایی از لوله‌های کوچکتر است. بدین ترتیب که لوله‌های کوچک هر منزل یا آپارتمان مسکونی، فاضلابهای تولیدی خود را به سمت لوله‌های بزرگتر انتقال میدهند. لوله‌های کوچکتر که بخش ابتدایی سیستم‌های موردنظر هستند، در واقع ساختمان ها و بلوک های شهر را تخلیه می‌کنند. همچنین خروجی‌های زهکشی ویژه خطوط شبکه فاضلاب را که در داخل تأسیسات فردی اجرا می شوند، به شبکه گروهی متصل می نمایند. جریانات آلوده، اصطلاحاَ پس از ترک خانه‌ها به شبکه‌های فاضلابی تنه ای (با قطر بسیار زیاد) می‌پیوندند. لازم به ذکر است که عنصر اصلی شبکه فاضلاب منهول پلی اتیلن است. منهولها برای بازرسی و تعمیرات معمولی زیرساخت‌ها، سازه‌ای کاملاَ حیاتی بشمار میروند.

پارامترهای طراحی شبکه فاضلاب

پارامترهای طراحی شبکه فاضلاب

با توجه به نقش تعیین کننده این ساختارها، عوامل متعددی بر طراحی شبکه فاضلاب تأثیر می‌گذارند. از جمله مهمترین عوامل تأثیرگذار بر طراحی شبکه‌های فاضلابی، میتوان به موارد زیر اشاره داشت:

  • نوع کاربری. (مسلماَ قطر لوله‌های انتقالی ویلاهای های مسکونی، کمتر از لوله‌های آپارتمان های ده‌ها واحدیست. بنابراین نوع کاربری، عاملی تعیین کننده‌ای در انتخاب سایز اجزای شبکه‌های فاضلاب بشمار می‌آید. ضمن اینکه کاربری هایی همچون بیمارستان ها، دارای لوله‌هایی با سایز بزرگتر نسبت به واحدهای مسکونی هستند)
  • جمعیت مورد پوشش. (به هر میزان که شعاع جمعیتی در نظر گرفته‌شده برای ریز شبکه‌های فاضلاب بیشتر باشد، نیاز به استفاده از زیرساختارهای مجهزتر، قدرتمندتر و لوله‌هایی با سایزبندی بزرگتر خواهد بود. بعنوان مثال شبکه‌های فاضلابی مربوط به شهرها، همواره بزرگتر از روستاها می‌باشد)
  • شرایط زمین
  • توپوگرافی. (پستی و بلندی ها در بسیاری از موارد میتواند موجب تراشیدن هزینه‌های اضافه برای پروژه شود. مثلاَ چنانچه برای انتقال فاضلابها از سطح شهرها به مراکز تصفیه با سربالایی مواجه باشیم، احداث لیفت استیشن لازم است. لیفت استیشن یا ایستگاه پمپاژ فاضلاب، جریانات فاضلابی را از پایین‌دست به نقاط ارتباطی بالادست پمپاژ میکند)
  • ترکیب پساب
  • و توالی ساخت و ساز.

این عوامل تعیین می‌کنند که شبکه‌ها را باید عرضی، عمود، موازی، ناحیه ای یا شعاعی احداث نمود. فاضلابی که از طریق سیستم فاضلاب جریان می یابد، بهترست از طریق جریان ثقلی هدایت شود. چنانچه حرکت ثقلی جریانهای فاضلابی میسر نباشد، همانگونه که پیشتر عنوان شد با استفاده از ایستگاه‌های پمپاژ، کار انتقال صورت می‌پذیرد.

رابطه طراحی شبکه فاضلاب با جانمایی منهول‌ها

رابطه طراحی شبکه فاضلاب با جانمایی منهول‌ها

طراحی مسیر شبکه فاضلاب باید به نحوی انجام گیرد که به تعبیه‌ی کانال‌های منهول ها نیز فکر شود. عمدتاَ شبکه‌های فاضلاب از زیر خیابان ها عبور داده میشوند. بنابراین تعبیه دریچه‌های منهول پلی اتیلن برای آنها راحت تر خواهد بود و فرآیند دسترسی به زیرساخت های زیرزمینی، سهل‌تر می گردد. البته کیفیت زمین زیرین نیز بایستی برای احداث سیستم های انتقال فاضلابها مدنظر قرار گیرد. محاسبه و ترسیم نهایی ابعاد خطوط انتقالی، غالباَ بر مبنای اطلاعاتی نظیر:

  1. حجم بارش‌های جوی و روانی آبهای سطحی،
  2. دبی جریان،
  3. سایزبندی پایپ های ونت فاضلابی،
  4. محل‌های قرارگیری رایزرهای منهول،
  5. شیب مسیر حمل جریانات تا نقطه‌ی مقصد،
  6. میزان فاضلاب تولیدی بر مبنای شعاع جمعیتی قابل پوشش

و… صورت می پذیرد. اصلی ترین وظیفه‌ی منهولها فارغ از بحث دسترسی، رساندن چند انشعاب به یکدیگر می‌باشد. قابلیت قرارگیری منهول ها در نقاطی از مسیر هدایت جریانات فاضلابی که دارای شیب و کج شدگی قابل توجه می باشد، یکی دیگر از دلایل استفاده از این تجیهزات است.

فاضلاب های قدیمی یا ناکافی، از نگرانی‌های زیست محیطی عمده در اکثر نقاط جهان بشمار می‌آیند. ضمن اینکه به تدریج بارندگی‌هایی با شدت غیرمعمول در سرتاسر جهان بیشتر و بیشتر اتفاق می‌افتد و احتمالاً رو به افزایش نیز خواهد گذاشت. با آشکار شدن اثرات تغییرات آب و هوایی، بی‌شک انجام امور مربوط به سازگاری جوی، جدی‌تر گرفته می‌شود. بنابراین طراحی های نوین شبکه‌های فاضلاب، باید همواره راه حل هایی را برای پیامدهای جدید تغییرات جهانی آب و هوا در خود داشته باشند.

جایگاه سیستم‌های تصفیه در شبکه فاضلاب

جایگاه سیستم‌های تصفیه در شبکه فاضلاب

غالباَ شبکه فاضلاب در قالب مجموعه ای از لوله‌های انتقال جریانات فاضلابی و زیرساخت‌های هدایت کننده‌ی جریانها به سمت تصفیه خانه‌های شهری تعریف میشود. اما بایستی بدانید که انواع سیستم های پیش تصفیه فاضلاب نیز در شبکه‌های مربوطه نقش آفرینی گسترده‌ای دارند. جریانات فاضلابی پس از جمع آوری از سیستمهای خانگی، به سپتیک تانک ها انتقال می‌یابند. سپس با:

  • رفع تلاطم فاضلاب‌ها؛ و
  • بهره گیری از شیوه‌ی تصفیه بیولوژیکی،

تا حدود 60-70% آلودگیهای جریانات گرفته میشود. پساب‌های بدست آمده در ادامه به چاه‌های جذبی رهسپار خواهند شد. گاهاَ برای سهولت در امر پیش تصفیه‌، از چربی گیر نیز در شبکه‌های فاضلاب بهره گرفته می‌شود. بخصوص برای رستوران ها و آشپزخانه‌های صنعتی که تولید فاضلاب های روغنی در آنها زیاد است، بکارگیری چربی گیر بسیار رایج است. چربی گیرهای پلی اتیلن یا فایبرگلاسی با حذف لایه‌های روغن و گریس و چربی، پساب روانتری را به سوی دستگاه‌های سپتیک تانک هدایت میکنند. (تا عمل پیش تصفیه با سرعت بیشتری انجام گیرد)

تفاوت سیستم‌های ترکیبی و مجزا

Trenchlesspedia  شبکه فاضلاب را اینگونه تشریح میکند که:

یک شبکه فاضلاب می تواند یک سیستم ترکیبی باشد که در آن فاضلاب بهداشتی و آب طوفان در یک خط لوله حمل می شود. همچنین می تواند یک سیستم واحد باشد که به طور جداگانه با خط لوله آب طوفان عمل می‌کند.

در ادامه به بررسی تخصصی هریک از این سیستم ها خواهیم پرداخت.

شبکه‌های فاضلاب ترکیبی

شبکه‌های فاضلاب ترکیبی

خطوط لوله‌ای که شبکه‌های فاضلاب ترکیبی را تشکیل می‌دهند، بلحاظ اندازه به‌گونه‌ای تعیین می‌شوند که بارندگی‌های بزرگ و مقادیر قابل‌توجهی از آب طوفان را در خود جای دهند و همچنین به نقاط امدادی برای جلوگیری از سیل مجهز شده‌اند. فلذا از لوله‌هایی با قطر دهانه‌ی قابل توجه در این سیستم‌ها بهره گرفته میشود. هنگامی که مقادیر زیادی آب باران در سیستم فاضلاب وجود دارد، آب تمایل دارد مستقیماً بدون تصفیه به:

  • دریا یا
  • رودخانه

تخلیه شود و در نتیجه احتمالاً از طریق آلودگی بر محیط زیست تأثیر منفی می گذارد. انواع شبکه فاضلاب ترکیبی را می توان با مناطق ذخیره موقت طراحی کرد. به‌این دلیل که آب طوفان را قبل از تخلیه به حجم بزرگی از آب، تصفیه سازد. روش دیگر برای مهار این مشکل، استفاده از متمرکز کننده‌های چرخشی است. متمرکز کننده‌های چرخشی، گردابی ایجاد می کنند که ناخالصی ها را در حجم کمتری از آب متمرکز می کنند. درنتیجه امکان تصفیه را فراهم خواهند کرد. سیستم های فاضلاب مجزا، اخیراَ به طور فزاینده ای رایج تر شده اند. چراکه همواره نگرانی های زیست محیطی گسترده ای برای شبکه‌های فاضلاب ترکیبی وجود دارد. استفاده از انواع لوله کاروگیت برای هر دو سیستم فاضلابی مجزا یا ترکیبی بسیار رایج است.

سیستم‌های فاضلابی مجزا

مدل های شبکه فاضلاب جداگانه یا مجزا، آب های طوفان و همچنین فاضلابهای خانگی را حمل می کنند. درمورد شبکه‌های فاضلابی طوفان، آب طوفان به نقطه تخلیه خود آورده می شود؛ و یا در حوضچه‌های نگهداری ذخیره می گردد. شبکه‌های فاضلاب طوفان از انواع:

تشکیل شده اند که جریان گرانش را برای منطقه تخلیه، به ارمغان می آورند. جالب است بدانید که از ایستگاه‌های پمپاژ تا حد امکان اجتناب می شود؛ زیرا ظرفیت پمپ های زیادی مورد نیاز است.

اجزای شبکه فاضلاب

اجزای شبکه فاضلاب

سیستم‌ های شبکه ای فاضلاب معمولاً به واحدهای کوچکتر متشکل از فاضلاب جانبی، کلکتور، تنه و بازدارنده تقسیم می شوند. در رابطه با هریک از این اجزا می توان گفت:

  • فاضلابهای جانبی:

اینها کوچکترین جزء در شبکه هستند و فاضلاب را از جامعه دریافت می کنند. سپس نیز به فاضلابهای جمع کننده تخلیه می شوند.

  • فاضلاب جمع کننده:

گونه‌های فاضلاب جمع‌کننده، جریانات را از دو/یا چند فاضلاب جانبی دریافت نموده و به رهگیر اصلی متصل میگردند.

  • مدل‌های فاضلاب تنه ای:

جریان‌های فاضلاب تنه‌ای، به فاضلابهای اصلی گفته میشود که جریان را از دو یا چند کلکتور دریافت می‌کنند.

  • گونه‌های فاضلاب بازدارنده:

این ساختارها، معمولاً از لوله‌های بتن مسلح پیش ساخته ساخته می شوند. فاضلابهای رهگیر یا بازدارنده، ابتدا جریان آلوده را هم از کلکتور و هم از کانال ورودی دریافت می‌کنند. سپس نیز فاضلاب را به تصفیه خانه هدایت خواهند کرد.

در جایی که تراکم جمعیت کم است یا شرایط سایت برای شبکه فاضلاب سنتی مساعد نیست، سیستم‌های دیگری از جمله:

  1. فاضلاب‌های تحت فشار،
  2. سیستم های فاضلاب‌های خلاء و
  3. واحدهای فاضلاب‌های گرانشی با قطر کم و با مخازن سپتیک،

نیز اجرا می‌شوند.

نقش مخازن در سیستم های فاضلابی

مخازن ذخیره آب و پساب نیز بخشی جزئی‌تر از شبکه‌های فاضلاب محسوب می شوند. بسیاری از نقاط شهری و روستایی کشور دارای کانیوهای روان سازی آب های سطحی هستند. آب این کانیوها غالباَ بمنظور بکارگیری در آبیاری های غیرحساس، مورد استفاده قرار می گیرد. البته ارگان های شهری امروزه برای:

  • کنترل آب های باران؛ و
  • استفاده از آنها برای عملیات های اطفای حریق و آبیاری بوستان های شهری و شستن خیابان ها،

از مخازن ذخیره سازی آب باران و طوفان بهره می گیرند. انواع مخازن پلی اتیلن و فایبرگلاس و پلی پروپیلنی، همچنین برای ذخیره‌ی موقت فاضلابهای لیفت استیشن‌ها راه اندازی میشوند. در عصر حاضر و در سیستم های مدیریت آب شهری، انواع اقداماتی نظیر:

  • بازسازی خطوط لوله فاضلاب موجود و ایجاد خطوط جدید،
  • تخلیه آب طوفان،
  • دایر کردن مخازن ذخیره آب باران،
  • احداث حوضه‌های باز آب باران و
  • طراحی، اجرا و کنترل شبکه‌های توزیع آب،

و… تمرکز فزاینده ای داشته و شدیداَ مورد توجه قرار گرفته اند.

شیوه پمپ های فشار بالا و آسیاب در شبکه‌های فاضلاب

شیوه پمپ های فشار بالا و آسیاب در شبکه‌ها

گاهاَ محدودیت‌هایی در جمع آوری و دفع جریانات بوسیله‌ی سپتیک تانک ها بوجود می آید. بمنظور رفع این محدودیت‌ها، از پمپهای با فشار بالا و پمپهای دارای گرایندر (آسیاب خرد کننده) استفاده میشود. اگرچه بکارگیری این شیوه، امروزه نسبتاَ منسوخ شده است. ولی ذکر این نکته الزامیست که در این روش از:

  • پایپ های با قطر دهانه‌ی پایین؛ و
  • سرعت جریان زیاد،

بهره گرفته می شود. بدین ترتیب روند هدایت فاضلاب‌ها به سمت مقصد (تصفیه خانه‌ها یا مراکز دارای پکیج تصفیه فاضلاب) تسریع میگردد. یکی از مزایای استفاده از این شیوه، عدم نیاز به بکارگیری مخازن سپتیک برای جمع‌آوری جریانات فاضلابی می‌باشد. همچنین بوسیله گرایندر های تعبیه شده در این روش، عناصر جامد موجود در جریانات در چندین مرحله، خرد میشوند. آسیاب های قرار داده شده در پمپهای فشار بالا، از قدرت بسیار زیادی بهره می برند. البته عناصر چربی و گریس در این فرآیند، بر روی جریانات باقی میمانند. (زیرا عملیات تفکیک لایه‌های جریان فاضلاب در پمپ های فشار بالا، صورت نمی پذیرد)

روش خلاَ نیز دیگر شیوه‌ی مورد استفاده برای جمع‌آوری فاضلاب ها است. ویژگی مشترک شیوه‌ی خلاَ با روش پمپهای فشار بالا، تعبیه‌ی لوله‌هایی با قطر دهانه‌ی کم می‌باشد. سیستم خلاَ مورد نظر در شبکه فاضلاب، در عمق پایینی از زمین جای گذاری خواهد شد.

نوسازی شبکه‌های انتقال فاضلاب

بخش عمده ای از شبکه‌های فاضلاب شهری و روستایی که در گذشته احداث شده و در آنها از لوله‌های فولادی روکشدار و بدون روکش استفاده شده است، امروزه با مشکلات عدیده ای دست و پنجه نرم می کنند. زیرا در طی زمان و بدلیل مجاورت دائمی با:

  • پساب ها،
  • فاضلاب های اسیدی و شیمیایی
  • و رطوبت بیش از حد،

لوله‌های فولادی موجود در آن دچار پوسیدگی، خوردگی و البته شکستگی شده‌اند. لازم به ذکر است که:

لوله‌های فولادی تعبیه‌شده در شبکه‌های فاضلاب قدیمی، عمدتاَ در برابر آب و عناصر شیمیایی و اسیدی دارای ضعف هستند. دقیقاَ برخلاف لوله‌های کاروگیت و پلی اتیلنی که در مقابل اکسایش و خوردگی، عملکرد قابل توجهی دارند.

بمنظور جایگزینی لوله‌های شکسته که در فرآیند جمع آوری و انتقال فاضلابها اختلال گسترده ای ایجاد میکنند، از لوله‌های کاروگیت مسلح استفاده میشود. ورقهای فولادی روکشدار بکاررفته در این پایپ‌ها، قدرت مقاومت لوله‌های کاروگیت مسلح را در برابر ضربه، چندین برابر میکنند. ضمناَ در افزایش طول عمر این تجهیزات نیز در شبکه‌های فاضلاب، شدیداَ موثر می باشند. سه رکن:

  • تعمیر،
  • نگهداری
  • ارتقاء

زیرساخت های آب شهری اغلب تا 80 درصد از کل سرمایه گذاری های سرمایه ای شرکت های تاسیساتی را به خود اختصاص می دهد. بنابراین «برنامه ریزی صحیح» و «اجرای مقرون به صرفه» از اقدامات مهم برای دستیابی به راندمان بالا در شرکتهای مرتبط با آب و برق می باشد.

در صورت نیاز به کسب اطلاعات بیشتر در مورد شبکه جمع آوری فاضلاب می توانید روی همین عبارت کلیک کنید.

اشتراک گذاری در : share   share   share   share   share  

دیدگاه خود را وارد کنید.