استخدام الصمام

لتلبية احتياجات نظام تجميع المياه المصمم بشكل صحيح، تُستخدم أنواع مختلفة من الصمامات. تتحكم هذه الصمامات في مسارات تدفق أنواع المياه المختلفة. وتختلف مواد البناء وفقًا للوائح المحلية، ولكن يُعد البولي فينيل كلوريد (PVC) والفولاذ المقاوم للصدأ والنحاس/البرونز من أكثر المواد شيوعًا.

مع ذلك، هناك استثناءات. فالمشاريع المخصصة لتلبية "تحدي المباني الحية" تتطلب معايير صارمة للبناء الأخضر وتحظر استخدام مادة PVC وغيرها من المواد التي تعتبر ضارة بالبيئة بسبب عمليات التصنيع أو طرق التخلص منها.

إلى جانب المواد، تتوفر خيارات للتصميم ونوع الصمام. يتناول الجزء المتبقي من هذه المقالة تصاميم أنظمة تجميع مياه الأمطار والمياه الرمادية الشائعة، وكيفية استخدام أنواع مختلفة من الصمامات في كل تصميم.

بشكل عام، تؤثر طريقة إعادة استخدام المياه المجمعة وكيفية تطبيق قوانين السباكة المحلية على نوع الصمام المستخدم. ومن الأمور الأخرى التي يجب مراعاتها أن كمية المياه المتاحة للتجميع قد لا تكون كافية لتلبية متطلبات إعادة الاستخدام بنسبة 100%. في هذه الحالة، يمكن إضافة مياه الشرب إلى النظام لتعويض النقص.

يتمثل الشاغل الرئيسي للهيئات الصحية العامة والهيئات التنظيمية لخطوط الأنابيب في فصل مصادر المياه المنزلية عن ربط المياه المجمعة واحتمالية تلوث إمدادات مياه الشرب المنزلية.

التخزين/الصرف الصحي

يمكن استخدام خزان المياه اليومي لشطف المراحيض وتعقيم حاويات أبراج التبريد. أما في أنظمة الري، فمن الشائع ضخ المياه مباشرة من الخزان لإعادة استخدامها. في هذه الحالة، تدخل المياه مباشرة إلى مرحلة الترشيح والتعقيم النهائية قبل خروجها من رشاشات نظام الري.

تُستخدم صمامات الكرة عادةً لتجميع المياه نظرًا لقدرتها على الفتح والإغلاق السريع، وتوزيع تدفق المياه بشكل كامل عبر المنفذ، وانخفاض فقدان الضغط. يسمح التصميم الجيد بعزل المعدات للصيانة دون تعطيل النظام بأكمله. على سبيل المثال، من الممارسات الشائعة استخدامصمامات كرويةعلى فوهات الخزان لإصلاح المعدات الواقعة في اتجاه مجرى النهر دون الحاجة إلى تفريغ الخزان. تحتوي المضخة على صمام عزل، مما يسمح بإصلاحها دون تفريغ خط الأنابيب بالكامل. صمام منع التدفق العكسي (صمام عدم الرجوعيُستخدم أيضًا في عملية العزل (الشكل 3).

منع التلوث/المعالجة

يُعدّ منع التدفق العكسي جزءًا أساسيًا من أي نظام لتجميع المياه. تُستخدم صمامات الفحص الكروية عادةً لمنع التدفق العكسي في الأنابيب عند إيقاف تشغيل المضخة وانخفاض ضغط النظام. كما تُستخدم صمامات الفحص لمنع تدفق المياه المنزلية أو المياه المُجمّعة عكسيًا، مما قد يُؤدي إلى تلوث المياه أو تسربها إلى أماكن غير مرغوب فيها.

عندما تقوم مضخة القياس بإضافة الكلور أو المواد الكيميائية الصبغية 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 للصرف الصحي ودخول القوارض إلى نظام تجميع المياه.

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، مما يسمح بإصلاح المضخة في البئر الرطبة بأمان وسهولة. يتيح امتداد العمود التحكم في الصمامات أسفل المنحدر من مستوى المنحدر.

يستخدم بعض المصممين أيضًا صمامات فراشة من نوع العروة، والتي يمكنها فصل خطوط الأنابيب في اتجاه التدفق، ليصبح الصمام صمام إغلاق. تُثبّت هذه الصمامات بمسامير على حواف متطابقة على جانبي الصمام. (لا يسمح صمام الفراشة ذو القرص الرقيق بهذه الوظيفة). لاحظ في الشكل 5 أن الصمام والوصلة موجودان في حوض التجميع، مما يسمح بصيانة الصمام دون الحاجة إلى صندوق صمامات.

عندما تتطلب التطبيقات البسيطة، مثل تصريف خزانات المياه، تشغيل الصمام، لا يُعد الصمام الكهربائي خيارًا عمليًا لأن المشغل الكهربائي غالبًا ما يتعطل عند وجود الماء. من جهة أخرى، تُستبعد الصمامات الهوائية عادةً لعدم توفر مصدر هواء مضغوط. في هذه الحالة، تُعد الصمامات الهيدروليكية هي الحل الأمثل. إذ يمكن لملف لولبي كهربائي، مثبت بأمان بالقرب من لوحة التحكم، تزويد مشغل هيدروليكي مغلق عادةً بالماء المضغوط، مما يسمح بفتح الصمام أو إغلاقه حتى عند غمر المشغل بالماء. في حالة المشغلات الهيدروليكية، لا يوجد خطر من ملامسة الماء للمشغل، على عكس المشغلات الكهربائية.

ختاماً
لا تختلف أنظمة إعادة استخدام المياه في الموقع عن الأنظمة الأخرى التي تتطلب التحكم في التدفق. 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 المباني المستدامة يومًا بعد يوم، يُرجّح أن يكون لهذا القطاع أهمية كبيرة بالنسبة لصناعة الصمامات.