本实用新型专利技术涉及一种太阳能光热光电空气隙膜蒸馏水处理装置，包括吸热单元、散热单元及空气隙膜蒸馏单元，原水箱的出口端通过管路连接所述的吸热单元，吸热单元的出口端连接所述的空气隙膜蒸馏单元，该空气隙膜蒸馏单元一侧连接所述的吸热单元，另一侧连接所述的散热单元，空气隙膜蒸馏单元的出口端连接净化水箱。本实用新型专利技术将太阳能光热光电技术与空气隙膜蒸馏技术相结合，实现零碳排放膜蒸馏技术。本装置在运行过程中利用可再生能源太阳能作为唯一能源输入，利用太阳能光热原理加热物料和太阳能光电原理强化风冷，在一定的光照环境条件下，实现持续稳定自运行，进而达到零能耗和零碳排放，实现污水减量和净化再生的目的。实现污水减量和净化再生的目的。实现污水减量和净化再生的目的。
【技术实现步骤摘要】
一种太阳能光热光电空气隙膜蒸馏水处理装置
[0001]本技术属于环境工程领域，涉及水处理技术，尤其是一种太阳能光热光电空气隙膜蒸馏水处理装置。
技术介绍
[0002]膜蒸馏技术是将传统膜分离技术和蒸发工艺相结合起来的一种新型技术，具有操作温度较低，操作压力低，预处理要求低的特点，是一种有巨大发展潜力的水处理技术，常用于纯水制备、废水浓缩和海水淡化领域。
[0003]常规的膜蒸馏水处理设施运行过程还是全部或部分依赖传统化石能源，存在能耗和碳排放水平偏高的问题。在化石能源短缺和碳减排战略的双重压力驱动下，可再生能源技术和零碳技术的开发及应用将显得尤为重要。
[0004]目前，常规膜蒸馏设施的运行通常需要具备稳定的化石能源、低品位能源或电力能源环境，使得该技术在偏远山区、小型工厂、海岛、移动设施方面的应用受到了一定限制。太阳能是一种可再生能源，在膜蒸馏技术中可用于取代化石能源和电能作为能源输入，是一种具有广阔前景的绿色零碳技术。近年来，太阳能膜蒸馏技术也得到了一定的应用和推广。然而，传统的太阳能膜蒸馏技术还存在系统复杂、热效率低和部分依赖电能输入的缺点。
技术实现思路
[0005]本技术的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种以太阳能为能源输入方式的太阳能光热光电空气隙膜蒸馏水处理装置，使用便捷高效，实现零碳排放的水处理。
[0006]本技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
[0007]一种太阳能光热光电空气隙膜蒸馏水处理装置，包括吸热单元、散热单元及空气隙膜蒸馏单元，吸热单元的出口端连接空气隙膜蒸馏单元，该空气隙膜蒸馏单元一侧连接吸热单元，另一侧连接散热单元。
[0008]而且，吸热单元包括真空太阳能集热器，该真空太阳能集热器的入口端与放置待处理废水的原水箱出口端连接，真空太阳能集热器的出口端与空气隙膜蒸馏单元的入口端连接。空气隙膜蒸馏单元包括疏水膜、冷凝板，在疏水膜与冷凝板之间设置有空气间隙，在疏水膜的一侧设置有热料液流道。散热单元包括翅片换热管组及太阳能风扇，翅片换热管组入口端连接空气隙膜蒸馏单元的出口端，太阳能风扇为翅片换热管组提供冷源，在冷凝板的一侧设置有冷却液流道。热料液流道通过管路与真空太阳能集热器循环连接，冷却液流道与冷凝板连接，冷却液流道通过管路与翅片换热管组循环连接，空隙间隙的下部凝液出口端连接净化水箱。
[0009]真空太阳能集热器利用光热原理将吸收的太阳能转换为热能实现对集热器内物料的加热，太阳能风扇为翅片换热管组提供冷源，通过翅片热传导和光电作用下风扇强化热对流，采用风冷方式降低翅片换热管组内冷却液的温度。空气隙膜蒸馏单元中热料液流
道中通过真空太阳能集热器加热后的热料液蒸发产生蒸汽，蒸汽通过疏水膜进入空气隙，在空气隙内蒸汽在冷凝板表面冷凝为凝液，冷却放出的热量在热传导作用下由冷凝板另一侧冷却液流道中的冷却液移出。
[0010]而且，疏水膜可选用PP、PVDF、PTFE膜或改性疏水膜，在疏水膜表面的疏水作用下，料液不能透过疏水膜，而蒸汽可以膜孔透过疏水膜。
[0011]而且，在吸热单元和散热单元的管路入口端、出口端均设置有温度检测元件，温度检测元件用于监测真空太阳集热器进出口料液温度和翅片式散热器进出口冷却液温度，进而反馈系统的温度运行梯度和重力热虹吸自循环情况。
[0012]而且，在吸热单元的管路上设置有排污口，用于定期排空系统内的浓缩料液。
[0013]本技术的优点和积极效果是：
[0014]本技术设计科学合理，将太阳能光热光电技术与空气隙膜蒸馏技术相结合，实现零碳排放膜蒸馏技术。本装置在运行过程中利用可再生能源太阳能作为唯一能源输入，利用太阳能光热原理加热物料和太阳能光电原理强化风冷，在一定的光照环境条件下，可维持一定的温度运行梯度，并实现持续稳定自运行，进而达到零能耗和零碳排放，实现污水减量和净化再生的目的。
附图说明
[0015]图1为本技术结构示意图。
具体实施方式
[0016]下面结合附图并通过具体实施例对本技术作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本技术的保护范围。
[0017]一种太阳能光热光电空气隙膜蒸馏水处理装置，如图1所示，包括吸热单元1、散热单元2及空气隙膜蒸馏单元3，原水箱4的出口端通过管路7连接所述的吸热单元，吸热单元的出口端连接所述的空气隙膜蒸馏单元，该空气隙膜蒸馏单元一侧连接所述的吸热单元，另一侧连接所述的散热单元，空气隙膜蒸馏单元的出口端连接净化水箱5。
[0018]所述的吸热单元包括真空太阳能集热器9，该真空太阳能集热器的入口端与所述原水箱的出口端连接，真空太阳能集热器的出口端与空气隙膜蒸馏单元的入口端连接。
[0019]所述的散热单元包括翅片换热管组10及太阳能风扇11，所述的翅片换热管组入口端连接所述空气隙膜蒸馏单元的出口端，所述的太阳能风扇为所述的翅片换热管组提供冷源。
[0020]所述的空气隙膜蒸馏单元包括疏水膜13、冷凝板15，在疏水膜与冷凝板之间设置有空隙间隙14，在疏水膜的一侧设置有热料液流道12，在冷凝板的一侧设置有冷却液流道16，所述的热料液流道通过管路与所述的真空太阳能集热器循环连接，所述的冷却液流道与所述的冷凝板连接，所述的冷却液流道通过管路与所述的翅片换热管组循环连接，所述的空隙间隙的下部凝液出口端连接所述的净化水箱。
[0021]在所述吸热单元和散热单元的管路入口端、出口端均设置有温度检测元件6。
[0022]在所述吸热单元的管路上设置有用于定期排空装置内浓缩料液的排污口8。
[0023]上述真空太阳能集热器、空气隙膜蒸馏单元的各组件及太阳能风扇均为市售购
得。
[0024]真空太阳能集热器由一根或多根全玻璃真空太阳能集热管排列组成，全玻璃真空太阳集热管在内玻璃管的选择性吸收涂层作用下，利用光热原理将吸收的太阳能转换为热能实现对集热器内物料的加热。
[0025]太阳能风扇为翅片换热管组提供冷源，翅片换热管组由一根或多根翅片换热管组成，通过翅片热传导和光电作用下风扇强化热对流，采用风冷方式降低翅片换热管组内冷却液的温度。
[0026]空气隙膜蒸馏单元由热料液流道、疏水膜、空气隙、冷凝板、冷却液流道组成，热料液流道中通过真空太阳能集热器加热后的热料液蒸发产生蒸汽，蒸汽通过疏水膜进入空气隙，在空气隙内蒸汽在冷凝板表面冷凝为凝液，冷却放出的热量在热传导作用下由冷凝板另一侧冷却液流道中的冷却液移出。
[0027]具体的，热料液在真空太阳能集热器中加热升温密度下降，在热料液流道内蒸发降温密度上升，在重力循环作用下，以不同温度水的密度差为循环动力，实现真空太阳集热器内料液上升和热料液流道料液下降的加热系统热虹吸自循环；另一边，冷却液在冷却液流道内吸热升温密度下降，通过太阳能风扇对翅片换热管进行风冷处理，风冷使得翅片换热管内的冷却液降温密度上升，在重力循环作用下，以不同温度水本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种太阳能光热光电空气隙膜蒸馏水处理装置，其特征在于：包括吸热单元、散热单元及空气隙膜蒸馏单元，原水箱的出口端通过管路连接所述的吸热单元，吸热单元的出口端连接所述的空气隙膜蒸馏单元，该空气隙膜蒸馏单元一侧连接所述的吸热单元，另一侧连接所述的散热单元，空气隙膜蒸馏单元的出口端连接净化水箱。2.根据权利要求1所述的一种太阳能光热光电空气隙膜蒸馏水处理装置，其特征在于：所述的吸热单元包括真空太阳能集热器，该真空太阳能集热器的入口端与所述原水箱的出口端连接，真空太阳能集热器的出口端与空气隙膜蒸馏单元的入口端连接。3.根据权利要求1所述的一种太阳能光热光电空气隙膜蒸馏水处理装置，其特征在于：所述的散热单元包括翅片换热管组及太阳能风扇，所述的翅片换热管组入口端连接所述空气隙膜蒸馏单元的出口端，所述的太阳能风扇为所述的翅片换热管组提供冷源。4.根据权利要求1所述的一种太阳能光热光电空气隙膜...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜永亮，苑宏英，龚耀熙，毕豪杰，何少林，
申请(专利权)人：天津城建大学，
类型：新型
国别省市：
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