Предлагаемый аппарат предназначается для очистки воды при помощи химических реактивов, при чем, в отличие от существующих приборов того-же назначения, аппарат расчитан на точную регулировку растворяемых реактивов в зависимости от количества очищаемой воды и на тщательность смешения их с водой; для успешности отделения механических примесей в аппарате применен способ замедления скорости движения воды в соответствующих местах.
На фиг. 1 аппарат представлен схематически в вертикальном разрезе. На фиг. 2 изображена верхняя часть аппарата в боковом виде (под углом в 90 к фиг. 1) с показанием распределительного приспособления частью в разрезе и на фиг. 3 - изображен вид аппарата сверху.
Подлежащая очистке вода поступает по трубе 2 в бак 1 (фиг. 2 и 3), разделенный перегородкой 3 и сеткою или решеткою 4 на два отделения таким образом, что поступающая вода может добраться к выпускной из резервуара щели (порогу) 5, только обогнув стенку 3 и проходя через сетку 4. Щель о
горизонтальная и идет во всю длину бака 1, так что вода через нее, как через порог, может свободно выливаться из последнего в примыкающее к резервуару корыто 6. Благодаря наклонной перегородке 3 и сетке 4 вода подходит к порогу 5 с постепенно уменьшающеюся скоростью и сливается через этот порог совершенно спокойной струей. Корыто 6 разделяется переставными перегородками 7 и 8 на три отделения, из которых ведут трубы 10, 11 и 12, направляющие воду, струями различной величины, к различным местам или органам водоочистительного аппарата. Перегородки 7 и 8, служащие для регулирования распределения воды, переустанавливаются при посредстве вращаемых маховичками винтов 9. Большая струя направляется по трубе 10 из среднего отделения корыта 6 на верхнебойное гидравлическое колесо 13 и затем по трубе 19 в приемный резервуар 18, установленный в верхней части резервуара 17, разделенного конической перегородкой 20 на две камеры А и В. Вал верхнебойного колеса 13 вращает, при помощи зубчатой передачи 14, 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 к 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 выще 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 смещивание 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 больщом разведении его водой, в очень незначительном количестве по отнощению к массе очищаемой воды, а потому предварительное смещивание 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 25i чана 25 на постоянном уравне, например, при помощи поплавкового устройства или при помощи сливной трубы (на чертеже не показанных). Переустанавливанием перегородки 7 корыта б можно в щироких пределах регулировать количество подаваемой через трубу 12 сырой иоды, а, следовательно, и число оборотов колеса 27, вращаемого этой водой. Этим легко и точно регулируется и количество реактивного раствора, подаваемое ковщами 28 в воронку трубы 29. С целью установления надлежащих пропорций можно, при желании, изменить также и количество ковщей 28 и наклон их с целью уменьщения 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 I раствора легкорастворимого реактива, : то число оборотов колеса 27 будет строго пропорционально массе падающей на него воды, а, следовательно, и массе всей проходящей через аппарат сырой воды, какова бы ни была иагрузка самого водоочистителя.
В том случае, когда для очищения воды одновременно пользуются двумя легкорастворимыми реактивами, наприj мер содой и сульфатом аллюминия или ; т. п., по другую сторону водяного ко: леса 27 устраивается в чане 25 второе I отделение 25, а колесо снабжается чер: паками, зачерпывающими реактивные I растворы одновременно из обоих отделений 25 и 25.
В применении для подачи раствора I легко растворимых реактивов особого малого водяного колеса 27, не связанного с мещалками и не испытывающего I переменных сопротивлений, кроется существенная и практически очень важная I особенность предлагаемого аппарата, ; ибо в ранее известных аппаратах (Гинзбурга и др.), в которых одно и то же i водяное колесо выполняет разнообразные функции, обусловливающие переменный характер сопротивлений механизма, не может быть и речи о пропорциональности 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 33. Этот реактив, загружаемый определенными количествами предпочтительно в смеси с водою (например, в виде известкового молока), отработавщи 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.-S 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 при.месями; 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 В резервуара 17, попадает, при открытом клапане 38 трубы 37, в нижнюю часть верхней камеры А, где он встречается i со свежей загрузкой реактива, с кото; рым тщательно перемешивается дей: ствием мешалки 22. Этому перемешиj 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 подобной же цели имеется сетчатая перегородка 43 и в нижней камере В. Насыщенный 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, подаваемой трубой 19, и с разбавленным раствором легкорастворимого реактива, подаваемым трубою 30. Таким образом в резервуар 18 попадает тщательно приготовленная смесь очищаемой воды с различного рода реактивами, ; причем закраина 45, расположенная выI 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 и по трубе 32 направляется в воронку 46 трубы 47, направляющей j 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 мещалки 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 помощи химических реактивов, состоящий
из отстойного резервуара С с приборами для приготовления труднорастворимого реактива и для пропорционального смешения растворов различных реактивов с очищаемой водой, при поI средстве наливных колес, отличающийся совокупным применением: а) резервуара 17, разделенного конической перегородкой 20 на две камеры А и В, сообщаемые между собою трубами 35, 36, 37, для перепуска содержимого нижней камеры В в нижнюю часть верхней камеры А; б) полого вала 15 с воронкой 16, вращаемого верхнебойным водяным 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 Б н А; в) расположенного в верхней части камеры А резервуара 18 для смешивания реактивов со всей очищаемой водой, поступающей по трубе 19 с верхнебойI ного колеса 27 и по трубе 30 в виде раствора с легкорастворимыми реактиI вами, и направляемой центральной трубой 31 в кольцевое пространство реI зервуара 18 с мешалкой 21 и из него по трубе 32 в осветлитель Сиг) водораспределительного прибора, состоящего из корыта 6, получающего очищаемую воду через горизонтальный порог 5 бака 1 и снабженного передвижными перегородками 7 и 8 для разделения всей воды на три регулируемых струи 10, 11, 12, направляемых соответственно на верхнебойные колеса 13 и 27 с черпаками 28.
