ما هي معدات نزح المياه؟
في العديد من أعمال البناء، مثل أساسات المباني أو الطوابق السفلية، سيتعين عليك التعامل مع إدارة المياه الجوفية والمياه السطحية. حيث يجب التحكم فيها لضمان إنجاز سهل وآمن للعمل في موقع البناء. وهنا يأتي دور نزح المياه. كما يوحي اسمه، هو عملية إزالة المياه السطحية والجوفية من موقع البناء.
سواء كان عليك إزالة كميات صغيرة من المياه في حالة الحفريات الضحلة (حتى عمق 1.5 متر) أو كنت مضطرًا للتحكم في كميات كبيرة من المياه في الحفريات العميقة (أكثر من 3 أمتار)، فستحتاج إلى التفكير في مجموعة واسعة من الطرق من أجل تأكد من اتخاذ الاحتياطات المناسبة.
تُستخدم معدات نزح المياه لأداء نزح المياه في مواقع البناء، والتي تعرف بأنها عملية فصل الماء عن مادة أخرى مثل التربة المشبعة أو الحمأة. حيث يتم فصل الماء باستخدام القوة الناتجة عن الفراغ أو حركة الطرد المركزي. كما توفر معدات نزح المياه المال عن طريق تقليل نفقات معالجة المواد الصلبة والتخلص منها.
أنواع معدات نزح المياه:
- أجهزة الطرد المركزي.
- أسرّة التّجفيف.
- فلاتر فراغية.
- مَكابس الترشيح.
- بحيرات الحمأة.
- أجهزة الجاذبية والضغط المنخفض.
1. أجهزة الطرد المركزي:
تقوم أجهزة الطرد المركزي بإزالة المواد الصلبة من السوائل من خلال عملية الترسيب وقوة الطرد المركزي. حيث يتم تغذية المواد الصلبة أو الحمأة من خلال أنبوب التغذية الثابت. كما تتحرك الحمأة مع تسارع عبر المنافذ الموجودة في عمود الناقل، والتي يتم توزيعها بعد ذلك على محيط الوعاء.
يدور القوس بسرعة عالية والتي تفصل الماء عن المواد الصلبة في نفس الوقت. حيث يتم ضغط المواد الصلبة المفصولة على جدار الوعاء. ويتم بعد ذلك نقل المواد الصلبة إلى مرحلة تجفيف أجهزة الطرد المركزي ويتم تفريغ السائل المنفصل بشكل مستمر عبر ترتيبات السد حول جوانب الوعاء.
2. مرشحات فراغ:
المرشح الفراغي عبارة عن جهاز يخلق فراغًا لسحب الماء من المواد الصلبة. حيث يتكون المرشح من أسطوانة مغمورة على عجينة أو حمأة. كما يتم وضع وسط ترشيح فوق الأسطوانة. والترتيب الكامل للصمامات والأنابيب هو بحيث يتم تطبيق الفراغ على الجانب الداخلي لوسط المرشح عندما تدور الأسطوانة. حيث أن دوران الأسطوانة يسحب الماء من الحمأة.
3. مكابس التصفية:
يستخدم هذا الجهاز وسيط ترشيح لفصل المواد الصلبة عن السوائل. حيث يقوم مرشح الضغط بالتقاط المواد الصلبة في المسام بين لوحين مساميين أو أكثر. ومن ثم، يتم دفع المواد الصلبة الملتقطة في التجاويف عن طريق إجبار الماء عليها إمّا من خلال ضغط اللوحة أو عن طريق الضغط الصلب المتراكم.
4. اسرة التجفيف:
يظهر ترتيب أسِرَّة التجفيف تتكون من أنبوب تصريف مثقوب أو مفتوح يتم وضعه داخل طبقة من قاعدة الحصى، والتي يتم تغطيتها مرة أخرى بطبقة من الرمل. حيث توضع الحمأة المجمعة فوق هذه الطبقة الرملية وتترك لتجف. كما تتم إزالة الماء من الحمأة عن طريق التبخر وحركة الجاذبية إلى قاعدة الحصى الأساسية.
يتم إخراج هذه المياه من خلال أنبوب الصرف الموجود في قاعدة الحصى. ومع مرور الوقت، تجف الحمأة وتتطور الشقوق على السطح. حيث تسمح هذه الشقوق بتبخر الطبقات السفلية من الحمأة. وتتضمن معلمات تصميم سرير التجفيف ما يلي:
- عمق الحمأة.
- محتوى الرطوبة في الحمأة.
- توافر منطقة الرمل.
5. بحيرات الحمأة:
بحيرات الحمأة هي مناطق محفورة تُستخدم لترسيب وتجفيف الحمأة لعدة أشهر إلى سنوات. حيث يمكن أن يختلف عمق بحيرة الحمأة من 2-6 أقدام.
6. أجهزة الجاذبية والضغط المنخفض:
تستفيد هذه الأجهزة من مجموعة من أسِرَّة التجفيف وأجهزة الضغط المنخفض. حيث يسمح الحزام ذو الضغط المنخفض وسرير الجاذبية بزيادة فصل الماء الصلب. كما توفر المعدات البساطة والتكلفة المنخفضة والضوضاء الأقل والطاقة المنخفضة وتكاليف الصيانة. ويُعد هذا اختيارًا جيدًا لمحطات المعالجة والتشغيل الأصغر.
اعتبارات اختيار معدات نزح المياه:
- متطلبات التجفيف.
- التكلفة.
- خصائص الحمأة.
- المساحة المتاحة.
متطلبات التجفيف وقيود التكلفة هي العوامل الأساسية التي تحكم اختيار معدات نزح المياه. حيث يجب أن يكون المهندس أو المشتري الصناعي على دراية بخصائص الحمأة أو إمكانية التآكل للمياه المراد تصريفها. وقد تحتوي المواد الصلبة المفصولة على ملوثات خطرة أو تركيبة غير مرغوب فيها قد تؤثر على أداء الجهاز. بالنسبة للحمأة شديدة التفاعل، تتطلب معدات نزح المياه مثل مكابس الترشيح أو أجهزة الجاذبية أو الضغط المنخفض تكييفًا كيميائيًا قبل نزح المياه.
