استخدام الصمام

لتلبية احتياجات نظام تجميع مياه مصمم بشكل صحيح، تُستخدم أنواع مختلفة من الصمامات. تتحكم هذه الصمامات في أماكن وصول أنواع مختلفة من المياه. تختلف مواد البناء وفقًا للأنظمة المحلية، إلا أن البولي فينيل كلوريد (PVC) والفولاذ المقاوم للصدأ والنحاس/البرونز هي الأكثر شيوعًا.

مع ذلك، هناك استثناءات. فالمشاريع المخصصة لتلبية "تحدي المباني الحية" تتطلب معايير بناء خضراء صارمة، وتحظر استخدام بلاستيك البولي فينيل كلوريد (PVC) وغيره من المواد التي تُعتبر ضارة بالبيئة بسبب عمليات التصنيع أو طرق التخلص منها.

بالإضافة إلى المواد، تتوفر خيارات للتصميم ونوع الصمام. يتناول باقي المقال التصاميم الشائعة لأنظمة تجميع مياه الأمطار والمياه الرمادية، وكيفية استخدام أنواع مختلفة من الصمامات في كل تصميم.

بشكل عام، تؤثر طريقة إعادة استخدام المياه المُجمّعة وتطبيق قوانين السباكة المحلية على نوع الصمام المُستخدم. ومن الحقائق الأخرى التي يجب مراعاتها أن كمية المياه المُتاحة للتجميع قد لا تكفي لتلبية متطلبات إعادة الاستخدام بنسبة 100%. في هذه الحالة، يُمكن إضافة مياه الشرب إلى النظام لتعويض النقص.

إن الاهتمام الرئيسي للهيئات التنظيمية للصحة العامة والأنابيب هو فصل مصادر المياه المنزلية عن الترابط بين المياه المجمعة والتلوث المحتمل لإمدادات مياه الشرب المنزلية.

التخزين/الصرف الصحي

يمكن استخدام خزان المياه اليومي لشطف المراحيض وحاويات التطهير للاستخدامات الإضافية لأبراج التبريد. أما في أنظمة الري، فمن الشائع ضخ المياه مباشرةً من الخزان لإعادة استخدامها. في هذه الحالة، تدخل المياه مباشرةً إلى مرحلة الترشيح والتطهير النهائية قبل أن تخرج من رشاشات نظام الري.

تُستخدم صمامات الكرة عادةً لتجميع المياه نظرًا لسرعتها في الفتح والإغلاق، وتوزيعها الكامل لتدفق المياه عبر المنافذ، وانخفاض فقدان الضغط. يسمح التصميم الجيد بعزل المعدات للصيانة دون تعطيل النظام بأكمله. على سبيل المثال، من الممارسات الشائعة استخدامصمامات الكرةعلى فوهات الخزان لإصلاح المعدات اللاحقة دون الحاجة إلى تفريغ الخزان. تحتوي المضخة على صمام عزل يسمح بإصلاحها دون تفريغ خط الأنابيب بالكامل. صمام منع التدفق العكسي (صمام فحص) يستخدم أيضًا في عملية العزل (الشكل 3).

منع التلوث/المعالجة

يُعد منع الارتداد جزءًا أساسيًا من أي نظام تجميع مياه. تُستخدم صمامات عدم الرجوع الكروية عادةً لمنع الارتداد من الأنابيب عند إيقاف تشغيل المضخة وفقدان ضغط النظام. كما تُستخدم صمامات عدم الرجوع لمنع ارتداد مياه الشرب المنزلية أو المياه المجمعة، مما قد يؤدي إلى تلوث المياه أو تسربها إلى أماكن غير مرغوب فيها.

عندما تقوم مضخة القياس بإضافة الكلور أو المواد الكيميائية ذات الصبغة الزرقاء إلى الخط المضغوط، يتم استخدام صمام فحص صغير يسمى صمام الحقن.

يتم استخدام صمام فحص كبير على شكل رقاقة أو قرص مع نظام الفائض الموجود على خزان التخزين لمنع التدفق العكسي للمجاري وتسلل القوارض إلى نظام تجميع المياه.

17. مجموع المياه، الشكل 5. تُستخدم صمامات الفراشة، التي تعمل يدويًا أو كهربائيًا، كصمامات إغلاق لخطوط الأنابيب الكبيرة (الشكل 5). في التطبيقات تحت الأرض، تُستخدم صمامات الفراشة اليدوية التي تعمل بالتروس لإيقاف تدفق المياه في خزان المياه، الذي يتسع عادةً لمئات الآلاف من الجالونات من الماء، مما يُسهّل إصلاح المضخة في البئر الرطب بأمان وسهولة. يسمح امتداد العمود بالتحكم في الصمامات أسفل المنحدر من مستوى المنحدر.

يستخدم بعض المصممين أيضًا صمامات فراشة من النوع ذي العروة، والتي يمكنها إزالة خطوط الأنابيب اللاحقة، مما يسمح للصمام بأن يصبح صمام إغلاق. تُثبّت صمامات الفراشة ذات العروة هذه بمسامير على حواف متزاوجة على جانبي الصمام. (صمام الفراشة الرقيق لا يسمح بهذه الوظيفة). لاحظ أنه في الشكل 5، يقع الصمام والامتداد في البئر الرطب، لذا يمكن صيانة الصمام بدون صندوق صمام.

عند الحاجة لتشغيل الصمام في تطبيقات منخفضة المستوى، مثل تصريف خزانات المياه، فإن الصمام الكهربائي ليس خيارًا عمليًا، لأن المُشغِّل الكهربائي غالبًا ما يتعطل عند وجود الماء. من ناحية أخرى، عادةً ما تُستثنى الصمامات الهوائية بسبب نقص إمداد الهواء المضغوط. عادةً ما تكون الصمامات الهيدروليكية (الهيدروليكية) هي الحل الأمثل. يُمكن لملف لولبي كهربائي مثبت بأمان بالقرب من لوحة التحكم إيصال الماء المضغوط إلى مُشغِّل هيدروليكي مغلق عادةً، والذي يُمكنه فتح الصمام أو إغلاقه حتى عند غمره. بالنسبة للمُشغِّلات الهيدروليكية، لا يوجد خطر تلامس الماء مع المُشغِّل، كما هو الحال مع المُشغِّلات الكهربائية.

ختاماً
لا تختلف أنظمة إعادة استخدام المياه في الموقع عن الأنظمة الأخرى التي تتحكم في تدفق المياه. فمعظم المبادئ المطبقة على الصمامات وأنظمة معالجة المياه الميكانيكية الأخرى تُطبّق بطرق مختلفة لتلبية المتطلبات الفريدة لهذا المجال الناشئ في صناعة المياه. ومع ذلك، ومع تزايد الطلب على مبانٍ أكثر استدامة يومًا بعد يوم، من المرجح أن تكتسب هذه الصناعة أهميةً متزايدةً في صناعة الصمامات.