Патент 2

Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов

 

ф 2

Класс 85Ь.

ПАТЕНТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ аппарата для очищения воды при помощи химических реактивов.

К патенту И. Д. Гордона, заявленному 20 Марта 1917 года (ваяв. свид. М 71713).

0 выдаче патента опубликовано 20 ноября 1924 года. Действие патента распространяется на 15 лет от 15 сентября 1924 года.

Предлагаемый аппарат предназна-, горизонтальная и идет во всю длину чается для очистки воды при помощи бака 1, так что вода через нее, как химических реактивов, при чем, в отли- через порог, может свободно выливаться чие от существующих приборов того-же из последнего в примыкающее к резерназначения, аппарат расчитан на точ- вуару корыто 6. Благодаря наклонной ную регулировку растворяемых реакти- перегородке 3 и сетке 4 вода подховов в зависимости от количества очи- дит к порогу 5 с постепенно уменьщаемой воды и на тщательность сме- шающеюся скоростью и сливается через шения их с водой; для успешности этот порог совершенно спокойной струей. отделения механических примесей в аппа- Корыто 6 разделяется переставными перате применен способ замедления ско-, регородками 7 и 8 на три отделения, рости движения воды в соответствую- из которых ведут трубы 10, 11 и 12, щих местах. направляющие воду, струями различной

На фиг. 1 аппарат представлен схе- величины, к различным местам или оргаматически в вертикальном разрезе. На нам водоочистительного аппарата, Перефиг. 2 изображена верхняя часть àïïà- городки 7 и 8, служащие для регулирата в боковом виде (под углом в 90" рования распределения воды, переустак фиг. 1) с показанием распределитель- навливаются при посредстве вращаемых ного приспособления частью в разрезе маховичками винтов 9. Большая струя и на фиг. 3 — изображен вид аппарата направляется по трубе 10 из среднего сверху. отделения корыта 6 на верхнебойног

Подлежащая очистке вода поступает гидравлическое колесо 13 и затем по по трубе 2 в бак 1 (фиг. 2 и 3), раз- трубе 19 в приемный резервуар 18, деленный перегородкой 3 и сеткою или установленный в верхней части резеррешеткою 4 на два .отделения таким нуара 17, разделенного конической пеобразом, что поступающая вода может регородкой 20 на две камеры А и Ь . добраться к выпускной из резервуара Вал верхнебойного колеса 13 вращает, щели (порогу) 5, только обогнув стен- при помощи зубчатой передачи 14, ку 3 и проходя через сетку 4. IUenb 5 полый вертикальный вал 15, расположенный по оси резервуара 17 и снабженный воронкою 16 и мешалками 21, 22 и 23, из которых первая укреплена на расположенной внутри резервуара 18 трубе 31, а вторая и третья расположены у конических днищ камер А и В резервуара 17, служащего для приготовления раствора трудно растворимого реактива. Вода, идущая на приготовление этого раствора, подводится к воронке 16 трубою 11 и изливается в резервуар 17 вблизи днища его камеры В через отростки 24 вала 15. Раствор трудно растворимого реактива (извести, барита и других), полученный в резервуаре 17, вливается в упомянутый выше реакционный резервуар 18, в который поступают (по трубе 30), также разбавленные растворы легкорастворимых реактивов (соды, сернокислого глинозема и др.) и вся масса подлежащей очистке воды.

Для подачи надлежащего количества этих последних растворов применяется устройство, состоящее из сосуда 25, разделенного перегородкой 26 на два отделения 25 и 25 (фиг, 2 и 3).

В отделении 25 вращается малое верхнебойное водяное колесо 27, а в другом помещается раствор реактива. Третья струя из корыта 6 направляется трубою 12 на колесо 27, с которым связаны черпаки 28, забирающие реактив из отделения 25 и выливающие таковой в воронку,.соединенную трубою 29 с отделением 25, в котором реактив разбавляется неочищенной водой, стекающей с колеса 27. Этот разбавленный раствор направляется трубою 30 в верхнюю часть резервуара 18, в котором происходит его смешивание как с неочищенной водой, поступающей по трубе 19, так и с водным раствором труднорастворимого реактива, приготовляемым нижеуказанным образом в резервуаре 17.

Легкорастворимый реактив расходуется, даже при большом разведении его водой, в очень незначительном количестве по отношению к массе очищаемой воды, а потому предварительное смешивание его в чане 25 с частью сырой воды сильно способствует равномерному распределению этого реактива во всей массе подлежащей очистке воды. Раствор этого реактива, по мере расходования, удерживается в отделении 25 чана 25 на постоянном уравне, например, при ! помощи поплавкового устройства или при помощи сливной трубы (на чертеже ! не показанных). Переустанавливанием перегородки 7 корыта 6 можно в широких пределах регулировать количество подаваемой через трубу 12 сырой воды, а, следовательно, и число оборотов колеса 27, вращаемого этой водой. Этим легко и точно регулируется и количество реактивного раствора, подаваемое ковшами 28 в воронку трубы 29.

С целью установления надлежащих пропорций можно, при желании, изменить также и количество ковшей 28 и наклон их с целью уменьшения или увеличения зачерпываемого каждый раз объема реактивного раствора. Так как данный черпачный механизм 27, 28 работает всегда в постоянных условиях и играет исключительно роль раздатчика раствора легкорастворимого реактива, ( то число оборотов колеса 27 будет строго пропорционально массе падаюj щей на него воды, а, следовательно, и массе всей проходящей через аппарат сырой воды, какова бы ни была на, грузка самого водоочистителя.

В том случае, когда для очищения воды одновременно пользуются двумя легкорастворимыми реактивами, напри мер содой и сульфатом аллюминия или т. п., по другую сторону водяного ко: леса 27 устраивается в чане 25 второе отделение 25", а колесо снабжается чер, паками, зачерпывающими реактивные растворы одновременно из обоих отде лений 25 и 25".

В применении для подачи раствора легко растворимых реактивов особого малого водяного колеса 27, не связанного с мешалками и не испытывающего переменных сопротивлений, кроется существенная и практически очень важная особенность предлагаемого аппарата, ибо в ранее известных аппаратах (Гинз бурга и др.), в которых одно и то же водяное колесо выполняет разнообраз ные функции, обусловливающие пере менный характер сопротивлений меха низма, не может быть и речи о про порциональности числа оборотов колеса, массе падающей на него воды, а следовательно и о пропорциональности подаче реактивных растворов. В аппаратах Гинзбурга и др., вся подлежащая очистке вода падает на гидравлическое колесо, являющееся таким образом приемником всей поступающей в водоочиститель неочищенной воды, в силу чего число оборотов водяного колеса не подлежит произвольным изменениям, а устанавливается само собою. Поэтому регулирование подач реактивных растворов по необходимости должно производиться в названных аппаратах грубым образом— изменением числа ковшей или уклона их.

Третья струя воды, направляемая трубою 11 в воронку 16 полого вала 15 и выливающаяся из последнего вблизи днища нижней камеры В резервуара 17 через разветвления 24 вала, идет на приготовление раствора труднорастворимого реактива, подаваемого в верхнюю камеру А резервуара 17 периодически (например через сутки или рабочий день). Для этого служит труба 34 с воронкой ЗЗ. Этот реактив, загружаемый определенными количествами предпочтительно в смеси с водою (например, в виде известкового молока), отработавши в верхней камере А, переводится через патрубок 35 в трубу 36 с краном или клапаном 40 в нижнюю камеру В. Для этого предварительно закрывают клапан 38 на трубе 37, сообщающей верхнюю часть нижней камеры В с нижней частью верхней камеры А, спускают из нижней камеры В через трубу 39 осадки и открывают кран, клапан или задвижку 40.

При растворении труднорастворимого реактива неочищенной водой выделяются, в результате обменных реакций, значительные количества осадков, которыми реактив обволакивается также как и всякого рода механическими примесями; поэтому для совершенного использования реактива и для приготовления насыщенного раствора его необходимо энергичное размешивание с водой. Последнее достигается тем, что в нижней камере реактив, полуиспользованный в верхней камере А, перемешивается с неочищенной водой, поступающей по полому валу 15 действием мешалки 23 и трубчатых отростков 24, а также и действием самих струй, вытекающих, через эти трубчатые отростки. Этот раствор труднорастворимого реактива, заполнив всю нижнюю камеру B резер: вуара 17, попадает, при открытом клапане 38 трубы 37, в нижнюю часть верхней камеры А, где он встречается, со свежей загрузкой реактива, с кото рым тщательно перемешивается действием мешалки 22. Этому перемеши ванию способствует также и воздух, засасываемый через трубу 41, примыкающую к переливной для реактива трубе 37. По мере заполнения камеры А раствором реактива, он освобождается ! от механических примесей и осадков, ; получающихся в результате химического взаимодействия реактива и неочищенной воды. Эти примеси осаждаются благодаря тому, что действие мешалки 22 не распространяется на верхнюю часть камеры А, лежащую выше успокоительной сетчатой перегородки 42. Для nol добной же цели имеется сетчатая перегородка 43 и в нижней камере В. На сыщенный раствор реактива проходит затем снизу вверх через кольцевой фильтр 44 и, совершенно прозрачный, ! вливается через край резервуара 18 тонкой охватывающей струей в воронку трубы 31, где тщательно перемешивается со струей сырой воды, пода,,ваемой трубой 19, и с разбавленным раствором легкорастворимого реактива. подаваемым трубою 30. Таким обра, зом в резервуар 18 попадает тщательно приготовленная смесь очищаемой, воды с различного рода реактивами, (; причем закраина 45, расположенная вы ше воронки трубы 31, устраняет попа; дание части этой смеси непосредственно в кольцевое пространство резервуара 18.

Вся масса опускается по трубе 31 вниз и затем поднимается вверх в кольцевом пространстве, в котором работает мешалка 21 н по трубе 32 направляется в воронку 46 трубы 47, направляющей равномерно смесь воды и реактивов, в канал 48 и под конически расширяющийся книзу колпак 49, укрепленный на сборном конусном днище 51 отстойного резервуара С так, что между нижним ребром колпака и днищем образуется кольцевой проход для смеси.

Начиная с резервуара 18 направление жидкости несколько раз изменяется и скорость ее постепенно и плавно убывает, вследствие чего наиболее значительное выделение осадков, образующихся в результате реакций водоочищения, завершается уже в нижней части осветительного резервуара С и осадки эти, сползающие по конусу 51, периодически выводятся из аппарата.

Умягченная вода поднимается по отстойному резервуару вверх также со всеуменьшающеюся скоростью, пока она в совершенно спокойном состоянии не дойдет до фильтра 52, выше которого установлен открытый бачек 53, в который и сливается совершенно прозрачная вода, удаляющаяся через трубу 54.

Таким образом реактивные растворы, надлежащим образом приготовленные, подаются в предлагаемом аппарате, при легкой и точной регулировке, строго пропорционально всей массе очищаемой воды, причем пропорциональность подач их сохраняется и при различных колебаниях в нагрузках водоочистителя.

Тщательному и равномерному перемешиванию особенно способствуют механические мешалки 21, 22 и 23 и вытекание струй через полые вращающиеся отростки 24. Успешному очищению далее способствует изменение направления движения очищаемой воды и замедления ее скорости в тех местах, где должно происходить осаждение механических примесей и осадков, вызванных химическими реакциями.

ПРЕДМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ.

Аппарат для очищения воды при по.мощи химических реактивов, состоящий из отстойного резервуара С с приоо! рами для приготовления труднорастворимого реактива и для пропорциональ ного смешения растворов различных реактивов с очищаемой водой, при по-! средстве наливных колес, отличающийся ! совокупным применением: а) резервуара 17, разделенного конической пере городкой 20 на две камеры А и В, сообщаемые между собою трубами 35, 36, 37, для перепуска содержимого нижней камеры В в нижнюю часть верхней

1 камеры А; б) полого вала 15 с ворон кой 16, вращаемого верхнебойным во дяным колесом 13, служащего для введения части очищаемой воды через отростки 24 в нижнюю часть камеры В и несущего мешалки 23 и 22 соответственно вблизи днищ камеры В и А; в) расположенного в верхней части ка, меры А резервуара 18 для смешивания реактивов со всей очищаемой водой, поступающей по трубе 19 с верхнебой, ного колеса 27 и по трубе 30 в виде раствора с легкорастворимыми реактн вами, и направляемой центральной труI бой 31 в кольцевое пространство резервуара 18 с мешалкой 21 и из него по трубе 32 в осветлитель С и r) водораспределительного прибора, состоящего из корыта 6, получающего очи-! щаемую воду через горизонтальный порог 5 бака 1 и снабженного передвиж, ными перегородками 7 и 8 для разде ления всей воды на три регулируемых струи 10, 11, 12, направляемых соот ветственно на верхнебойные колеса 13 и 27 с черпаками 28.