ایستگاه پمپاژ امروزه به بخش مهمی از تاسیسات برج ها و ساختمان های مسکونی با طبقات بالا تبدیل شده اند. فاضلاب در طبقات منفی این برج ها جمع آوری می شود. سپس با استفاده از پکیج ایستگاه پمپاژ فاضلاب، به شبکه جمع آوری منتقل می شود. در این مقاله تجهیزات تشکیل دهنده ایستگاه پمپاژ فاضلاب ایده آل را مورد بررسی قرار می دهیم.
ایستگاه پمپاژ چیست؟
ایستگاه پمپاژ فاضلاب یا لیفت استیشن برای انتقال عمودی فاضلاب مورد استفاده قرار می گیرد. در واقع در هنگام انتقال فاضلاب از طبقات منفی بحث عمودی انتقال بیشتر حائز اهمیت است. تجهیزات تشکیل دهنده ایستگاه پمپاژ فاضلاب با توجه به نصب آن در طبقات پایین با چالش های مختلفی همراه است. ایستگاه پمپاژ از تجهیزات مختلفی تشکیل شده است که در ادامه به توضیح این اجزا پرداخته شده است.
تجهیزات و اجزای تشکیل دهنده ایستگاه پمپاژ
- مخزن ذخیره فاضلاب
- پمپ فاضلاب
- شیرآلات و اتصالات
- سنسورها
- تابلو برق
مخزن ذخیره فاضلاب
مخزن ذخیره فاضلاب اولین گام در فرآیند پمپاژ فاضلاب است. این مخزن که غالباً از جنس بتن، فایبرگلاس یا فولاد ساخته میشود، فاضلاب را از شبکه جمع‌آوری دریافت میکند و به طور موقت در خود جای می‌دهد. این مخزن،در دو مدل عمودی و افقی ساخته میشود و وظایف متعددی را بر عهده دارد:
مخزن عمودی ایستگاه پمپاژ
سپتیک از اجزای نگهداری فاضلاب ایستگاه پمپاژ به شمار می رود. به منظور پمپاژ فاضلاب به طبقات بالا ابتدا فاضلاب وارد یک سپتیک تانک می شود. طراحی مخزن ایستگاه پمپاژ به حجم دبی ورودی فاضلاب بستگی دارد. پس از رسیدن فاضلاب به سطح تعیین شده پمپ فاضلابی روشن شده و شروع به کار می کند. در این هنگام سطح فاضلاب درون مخزن پایین آمده و پس از رسیدن به سطح مینیمم پمپ خاموش می شود.
جنس مخزن عمودی ایستگاه پمپاژ از پلی اتیلن دو جداره می باشد. به دلیل وجود مواد اسیدی و خورنده در فاضلاب این مخزن ها باید از مقاومت بالایی برخوردار باشند. برای اجرای ایستگاه پمپاژ فاضلاب می توان با توجه به محدودیت فضا، مخزن را هم به شکل عمودی و هم به شکل افقی نصب کرد.
نقش مخزن ذخیره فاضلاب در لیفت استیشن
- تنظیم جریان: مخزن ذخیره با جمع‌آوری فاضلاب در طول زمان، نوسانات ورودی را تعدیل میکند و به پمپ‌ها اجازه می‌دهد تا با حداکثر کارایی کار کنند.
- جلوگیری از انسداد: ذرات معلق در فاضلاب می‌توانند در مخزن ته نشین شوند و از ورود آنها به پمپ‌ها و ایجاد انسداد جلوگیری شود.
- محل نصب تجهیزات: مخزن می‌تواند محل مناسبی برای نصب تجهیزات جانبی مانند شیرآلات، سنسورها و سیستم‌های کنترل باشد.
ضرورت استفاده از مخزن ذخیره
- حفظ جریان پیوسته: بدون مخزن ذخیره، پمپ‌ها مجبور به کار با حداکثر ظرفیت خود در تمام زمان‌ها می‌شدند که این امر به اتلاف انرژی و فرسودگی زودرس آنها منجر می‌شد.
- جلوگیری از طغیان فاضلاب: در صورت بارندگی‌های شدید یا افزایش ناگهانی حجم فاضلاب، مخزن ذخیره از طغیان فاضلاب در شبکه جمع‌آوری جلوگیری میکند.
- محافظت از پمپ‌ها: ذرات معلق در فاضلاب می‌توانند به پمپ‌ها آسیب برسانند. مخزن ذخیره با ته نشین کردن این ذرات، از پمپ‌ها محافظت میکند.
انتخاب نوع مخزن ذخیره
انتخاب نوع مخزن ذخیره به عوامل مختلفی از جمله حجم فاضلاب، نوع خاک، سطح آب زیرزمینی، و بودجه پروژه بستگی دارد.
پمپ فاضلابی ایستگاه پمپاژ
مسئولیت اصلی ایستگاه پمپاژ، انتقال فاضلاب به نقاط بالاتر یا دورتر است. در اینجا، پمپ‌ها در این ایستگاه، نقش حیاتی ایفا می‌کنند. پمپ فاضلابی به طور مستقیم با فاضلاب در تماس می باشند. به همین دلیل باید از مقاومت بالایی در برابر خوردگی برخوردار باشد. هم چنین ممکن است جامدات درشت وارد ایستگاه پمپاژ شود. به همین دلیل باید از آشغالگیر پیش از ورود فاضلاب به مخزن و یا از پمپ فاضلابی خردکن دار استفاده کرد.
انواع پمپ‌های مورد استفاده در ایستگاه‌های پمپاژ فاضلاب
- پمپ‌های سانتریفیوژ: این نوع پمپ‌ها رایج‌ترین نوع پمپ مورد استفاده در ایستگاه‌های پمپاژ فاضلاب هستند. آنها برای جابجایی حجم زیادی از فاضلاب در فواصل نسبتاً کوتاه مناسب هستند.
- پمپ‌های گریز از مرکز عمودی: این نوع پمپ‌ها برای فضاهای محدود و چاه‌های عمیق مناسب هستند.
- پمپ‌های لجن کش: پمپ لجن کش از مهم ترین تجهیزات الکتریکی ایستگاه پمپاژ است. این پمپ به صورت مستغرق درون مخزن پکیج ایستگاه پمپاژ فاضلاب قرار می گیرد. پس از رسیدن فاضلاب به سطح طراحی تعیین شده، موتور پمپ روشن شده و فاضلاب به سطح شبکه جمع آوری لیفت می شود.
انتخاب پمپ مناسب
انتخاب پمپ مناسب برای یک ایستگاه پمپاژ فاضلاب به عوامل مختلفی از جمله حجم و دبی فاضلاب، ارتفاع پمپاژ و نوع فاضلاب (خانگی، صنعتی و …) بستگی دارد.
سیستم‌های کنترل و اتوماسیون ایستگاه پمپاژ
کنترل سطح فاضلاب درون ایستگاه پمپاژ بر عهده سنسور ها می باشد. بر اساس محاسبات طراحی، بالاترین و پایین ترین سطح فاضلاب تعیین می شود. با رسیدن فاضلاب به سطح بالا پمپ درون پکیج ایستگاه پمپاژ فاضلاب شروع به کار میکند و فاضلاب را تخلیه می کند. بنابراین مخزن تخلیه شده و سطح فاضلاب پایین می آید. با رسیدن به سطح مینیمم تعیین شده، با فرستادن دستور از سنسور ها پمپ خاموش می شود تا دوباره فاضلاب وارد مخزن شود.
سنسور ها و ابزار دقیق لیفت استیشن
هدایت و کنترل صحیح عملکرد پمپ‌ها و سایر تجهیزات ایستگاه پمپاژ از طریق سیستم‌های کنترل و اتوماسیون انجام میشود. این سیستم‌ها با استفاده از سنسورها، دیتا را جمع‌آوری کرده و بر اساس برنامه‌ریزی انجام شده، به پمپ‌ها و سایر تجهیزات فرمان می‌دهند.
سنسورها
- سنسورهای سطح: برای اندازه‌گیری ارتفاع فاضلاب در مخزن و ارسال سیگنال به سیستم کنترل برای روشن یا خاموش کردن پمپ‌ها
- سنسورهای فشار: برای اندازه‌گیری فشار در خطوط لوله و پمپ‌ها
- سنسورهای جریان: برای اندازه‌گیری دبی فاضلاب
مزایای استفاده از سیستم‌های کنترل و سنسورها
- افزایش راندمان: این سیستم‌ها با تنظیم خودکار سرعت و زمان کار پمپ‌ها، به افزایش راندمان و صرفه‌جویی در مصرف انرژی کمک می‌کنند.
- کاهش هزینه‌ها: با بهینه‌سازی عملکرد تجهیزات، از استهلاک
تابلو برق و سیستم های کنترلی ایستگاه پمپاژ
تابلو برق از تجهیزات کنترل کننده ایستگاه پمپاژ است. وظیفه روشن و خاموش کردن به موقع پمپ ها، اعلام آلارم در صورت خرابی پمپ و اطلاع رسانی در مورد هرگونه اشکال در فرایند پمپاژ فاضلاب بر عهده تابلو برق است.
- تابلوهای برق: برای توزیع برق به پمپ‌ها، تجهیزات جانبی و سیستم‌های کنترل
- ژنراتورهای برق: برای تامین برق اضطراری در صورت قطع برق
تجهیزات جانبی در ایستگاه‌های پمپاژ فاضلاب
علاوه بر اجزای اصلی که در بخش‌های قبل به آنها اشاره شد، تجهیزات جانبی متعددی نیز در ایستگاه‌های پمپاژ فاضلاب وجود دارند که هر کدام وظایف خاص خود را بر عهده دارند.
شیرآلات و اتصالات ایستگاه پمپاژ
لوله و شیرآلات از رایج ترین تاسیسات مورد استفاده در پکیج تصفیه فاضلاب بیمارستان، صنعتی و غیره است. به منظور انتقال فاضلاب به درون ایستگاه پمپاژ لوله های ورودی در بالای مخزن تعبیه می شوند. به این ترتیب فاضلاب وارد مخزن می شود. لوله های خروجی نیز از پمپ مستغرق شروع شده و تا محل تخلیه به اگو شهر ادامه می یابد.
قطر و ارتفاع لوله درون هر پکیج ایستگاه پمپاژ فاضلاب بر اساس دبی فاضلاب و ارتفاع تعیین می شود. به منظور قطع و وصل جریان در مواقع اضطراری شیر هایی بر روی لوله های ورودی و خروجی نصب می شود.
- شیرهای ورودی: برای تنظیم و کنترل جریان فاضلاب ورودی به مخزن ذخیره
- شیرهای تخلیه: برای تخلیه فاضلاب از مخزن یا خطوط لوله در مواقع ضروری
- شیرهای هوا: برای تخلیه هوای محبوس در لوله‌ها و جلوگیری از ایجاد حفره‌های هوایی
سیستم‌های هشدار
- سیستم‌های هشدار نشت: برای تشخیص نشتی در مخزن یا خطوط لوله و هشدار به اپراتور
- سیستم‌های هشدار طغیان: برای هشدار به اپراتور در صورت بالا آمدن بیش از حد سطح فاضلاب در مخزن
تجهیزات تهویه
- برای تهویه مطبوع ایستگاه پمپاژ و جلوگیری از تجمع گازهای مضر
نردبان و حفاظ:
- برای دسترسی ایمن به داخل مخزن و سایر قسمت‌های ایستگاه پمپاژ
حرف آخر
تمامی تجهیزات ایستگاه پمپاژ باید به صورت دوره ای مورد بازرسی قرار بگیرند. عدم نگهداری مناسب و انجام ندادن تعمیرات در بازه های زمانی تعیین شده باعث ایجاد مشکل در هر کدام از اجزا شده و ایستگاه پمپاژ از کار می افتد. به این ترتیب هزینه های بسیار بالاتر از هزینه های مربوط به بهره برداری از تجهیزات به کار فرما تحمیل می شود.
ایستگاه‌های پمپاژ فاضلاب نقش حیاتی در جمع‌آوری و انتقال فاضلاب به تصفیه‌خانه‌ها یا نقاط نهایی دفع ایفا می‌کنند. شناخت تجهیزات و اجزای تشکیل دهنده این ایستگاه‌ها و درک نقش و ضرورت هر کدام از آنها، برای طراحی، ساخت، بهره‌برداری و نگهداری صحیح از این تاسیسات بسیار حائز اهمیت است.
