加湿‑减湿脱盐系统和方法与流程

相关申请

本申请是于2015年5月21日提交且标题为“systemsincludinganapparatuscomprisingbothahumidificationregionandadehumidificationregion”的美国申请系列号14/718,483的部分继续申请。本申请也是于2015年5月21日提交且标题为“systemsincludinganapparatuscomprisingbothahumidificationregionandadehumidificationregionwithheatrecoveryand/orintermediateinjection”的美国申请系列号14/718,510的部分继续申请。上述两个申请的内容均通过引用整体并入本文。

本文中所述的实施方案一般性地涉及加湿-减湿(humidification-dehumidification，hdh)脱盐系统，其在具体实施方案中可以是鼓泡塔hdh脱盐系统；以及操作、控制和/或清洁包括多个hdh脱盐单元的脱盐系统的方法。

背景技术：

随着人类消耗、灌溉和/或工业用途对淡水的需求持续增长，淡水短缺在世界各地正在变成日益严重的问题。为了满足对淡水日益增长的需求，可使用各种脱盐方法来从含盐水(例如，海水、微咸水、由油和/或气开采过程产生的水、返排水(flowbackwater)、和/或废水)生产淡水。例如，一种脱盐方法是加湿-减湿(hdh)方法，其涉及使盐水溶液在加湿器中与载气接触，使得载气被加热和加湿。然后，使经加热加湿的气体在减湿器中与冷水接触，从而产生纯水。

然而，hdh系统和方法常常涉及一些缺点。例如，由于在hdh系统中使用载气，所以通常存在大百分比的不凝性气体(例如，空气)，这可导致相对低的热和质量传递速率。此外，不凝性气体在减湿器中的存在可增加冷表面上的蒸气冷凝的热阻，从而降低表面冷凝器的效率。另外，hdh系统可能需要相对大量的能量来操作。因此，期望具有改善特性(例如，在不凝性气体的存在下功率消耗降低和/或热和质量传递速率增加)的hdh系统。

技术实现要素：

公开了包括加湿区域和减湿区域二者的设备以及所述设备在各种热和质量交换系统中的用途。在另一个方面中，还公开了移动式加湿-减湿(hdh)脱盐系统，以及操作、控制和/或清洁包括多个hdh脱盐单元的脱盐系统的方法。在一些情况下，本发明的主题涉及相关产品、特定问题的替代解决方案、和/或一个或更多个系统和/或制品的多种不同用途。

某些实施方案涉及脱盐系统。在一些实施方案中，脱盐系统包括容器，所述容器包括加湿区域，所述加湿区域包括流体连接至含盐水源的加湿区域液体入口、流体连接至气体源的加湿区域气体入口、和加湿区域气体出口。在一些实施方案中，加湿区域被配置成产生相对于从气体入口接收的气体富含水蒸气的含蒸气的加湿区域气体出口流。在一些情况下，所述容器还包括减湿区域，所述减湿区域包括流体连接至加湿区域气体出口的减湿区域气体入口、减湿区域气体出口、和减湿区域水出口。在某些情况下，减湿区域被配置成从含蒸气的加湿区域气体出口流中除去至少一部分水蒸气，以产生减湿区域水出口流和相对于加湿区域气体出口流贫水蒸气的减湿区域气体出口流。

在一些实施方案中，脱盐系统包括容器，所述容器包括加湿区域，所述加湿区域包括流体连接至气体源的加湿区域气体入口、加湿区域气体出口、和至少一个加湿室，所述加湿室包括包含一定量含盐水的液体层。在一些情况下，加湿区域被配置成产生相对于从气体入口接收的气体富含水蒸气的含蒸气的加湿区域气体出口流。在一些实施方案中，所述容器还包括减湿区域，所述减湿区域包括流体连接至加湿区域气体出口的减湿区域气体入口、减湿区域水出口、和至少一个减湿室，所述减湿室包括包含一定量水的液体层。在某些实施方案中，减湿区域被配置成从加湿区域气体出口流中除去至少一部分水蒸气，以产生减湿区域水出口流和相对于加湿区域气体出口流贫水蒸气的减湿区域气体出口流。在一些情况下，至少一个加湿室的液体层和/或至少一个减湿室的液体层的高度为约0.1m或更小。

在一些实施方案中，脱盐系统包括容器，所述容器包括加湿区域，所述加湿区域包括流体连接至含盐水源的加湿区域液体入口、流体连接至气体源的加湿区域气体入口、和加湿区域气体出口。在一些实施方案中，加湿区域被配置成产生相对于从气体入口接收的气体富含水蒸气的含蒸气的加湿区域气体出口流。在一些情况下，所述容器还包括减湿区域，所述减湿区域包括流体连接至加湿区域气体出口的减湿区域气体入口、减湿区域气体出口、和减湿区域水出口。在某些情况下，减湿区域被配置成从含蒸气的加湿区域气体出口流中除去至少一部分水蒸气，以产生减湿区域水出口流和相对于加湿区域气体出口流贫水蒸气的减湿区域气体出口流。在一些实施方案中，脱盐系统还包括与容器分开的换热器。在某些情况下，换热器流体连接至减湿区域水出口和加湿区域液体入口。在某些实施方案中，换热器被配置成将热从减湿区域水出口流传递至加湿区域液体入口流。

根据一些实施方案，脱盐系统包括容器，所述容器包括加湿区域，所述加湿区域包括流体连接至含盐水源的加湿区域液体入口、流体连接至气体源的加湿区域气体入口、和加湿区域气体出口。在一些实施方案中，加湿区域被配置成产生相对于从气体入口接收的气体富含水蒸气的含蒸气的加湿区域气体出口流。在一些情况下，所述容器还包括减湿区域，所述减湿区域包括流体连接至加湿区域气体出口的减湿区域气体入口、减湿区域气体出口、和减湿区域水出口。在某些情况下，减湿区域被配置成从含蒸气的加湿区域气体出口流中除去至少一部分水蒸气，以产生减湿区域水出口流和相对于加湿区域气体出口流贫水蒸气的减湿区域气体出口流。在一些实施方案中，在加湿区域中的至少一个中间位置处抽取一部分气体流并将其进料至减湿区域中的至少一个中间位置。

在一些实施方案中，脱盐系统包括容器，所述容器包括加湿区域，所述加湿区域包括流体连接至气体源的加湿区域气体入口、加湿区域气体出口、和至少一个加湿室，所述加湿室包括包含一定量含盐水的液体层。在一些情况下，加湿区域被配置成产生相对于从气体入口接收的气体富含水蒸气的含蒸气的加湿区域气体出口流。在一些实施方案中，所述容器还包括减湿区域，所述减湿区域包括流体连接至加湿区域气体出口的减湿区域气体入口、减湿区域水出口、和至少一个减湿室，所述减湿室包括包含一定量水的液体层。在某些实施方案中，减湿区域被配置成从加湿区域气体出口流中除去至少一部分水蒸气，以产生减湿区域水出口流和相对于加湿区域气体出口流贫水蒸气的减湿区域气体出口流。在一些情况下，至少一个加湿室和/或至少一个减湿室流体连接至一个或更多个气泡发生器。

在一些实施方案中，脱盐系统包括容器。在某些情况下，所述容器包括鼓泡塔加湿区域，所述鼓泡塔加湿区域包括流体连接至含盐水源的加湿区域液体入口、流体连接至气体源的加湿区域气体入口、加湿区域气体出口、和一个或更多个气泡发生器。在某些实施方案中，鼓泡塔加湿区域被配置成产生相对于从加湿区域气体入口接收的气体富含水蒸气的含蒸气的加湿区域气体出口流。在某些情况下，所述容器还包括鼓泡塔减湿区域，所述鼓泡塔减湿区域包括流体连接至加湿区域气体出口的减湿区域气体入口、减湿区域气体出口、减湿区域水出口、和一个或更多个气泡发生器。在某些实施方案中，鼓泡塔减湿区域被配置成从含蒸气的加湿区域气体出口流中除去至少一部分水蒸气，以产生减湿区域水出口流和相对于加湿区域气体出口流贫水蒸气的减湿区域气体出口流。在一些实施方案中，容器的高度为约5m或更小。

在一些实施方案中，脱盐系统包括鼓泡塔加湿器。在某些情况下，鼓泡塔加湿器包括流体连接至含盐水源的加湿器液体入口；流体连接至气体源的加湿器气体入口；加湿器气体出口；和一个或更多个气泡发生器。在一些实施方案中，鼓泡塔加湿器配置成产生相对于从加湿器气体入口接收的气体富含水蒸气的含蒸气的加湿器气体出口流。在某些实施方案中，鼓泡塔加湿器的高度为约5m或更小。在某些情况下，鼓泡塔加湿器被配置成每天蒸发至少约500桶。在一些实施方案中，脱盐系统包括鼓泡塔减湿器。在某些情况下，鼓泡塔减湿器包括流体连接至加湿器气体出口的减湿气体入口；减湿器气体出口；减湿器水出口；和一个或更多个气泡发生器。在一些实施方案中，鼓泡塔减湿器被配置成从含蒸气的加湿器气体出口流中除去至少一部分水蒸气，以产生包含基本上纯的水的减湿器水出口流和相对于加湿器气体出口流贫水蒸气的减湿器气体出口流。在某些实施方案中，鼓泡塔减湿器的高度为约5m或更小。在某些情况下，鼓泡塔减湿器被配置成每天冷凝至少约500桶。

一些方面涉及从多个脱盐单元中除去垢的方法。在一些实施方案中，所述方法包括提供包括多个脱盐单元的脱盐系统，其中所述多个脱盐单元中的两个或更多个脱盐单元是包括换热器的脱盐单元，所述包括换热器的脱盐单元各自包括加湿器、减湿器和流体连接至所述加湿器的第一换热器。在一些实施方案中，所述方法还包括使第一流体流流过每个包括换热器的脱盐单元的第一换热器的第一流体路径。在一些实施方案中，所述方法还包括使第二流体流流过每个包括换热器的脱盐单元的第一换热器的第二流体路径。在一些实施方案中，所述方法还包括在第一换热器的下游测量各第二流体流的第一温度。在一些实施方案中，所述方法还包括确定在测量步骤中测量的所有第一温度的平均第一温度。在一些实施方案中，所述方法还包括识别至少一个被污染的第一流体路径，所述被污染的第一流体路径的特征在于，以开尔文标度计，在测量步骤中测量的第一温度与平均第一温度相差大于10％。在一些实施方案中，所述方法还包括使除垢组合物选择性地仅流过至少一个被污染的第一流体路径。

在一些实施方案中，除去垢的方法包括提供包括多个脱盐单元的脱盐系统，其中所述多个脱盐单元中的两个或更多个脱盐单元是包括换热器的脱盐单元，所述包括换热器的脱盐单元各自包括加湿器、减湿器和流体连接至所述加湿器的第一换热器。在一些实施方案中，所述方法还包括使第一流体流流过每个包括换热器的脱盐单元的第一换热器的第一流体路径。在一些实施方案中，所述方法还包括使第二流体流流过每个包括换热器的脱盐单元的第一换热器的第二流体路径。在一些实施方案中，所述方法还包括在第一换热器的下游测量各第二流体流的第一流量。在一些实施方案中，所述方法还包括确定在测量步骤中测量的所有第一流量的平均第一流量。在一些实施方案中，所述方法还包括识别至少一个被污染的第一流体路径，所述被污染的第一流体路径的特征在于，在测量步骤中测量的第一流量与平均第一流量相差大于10％。在一些实施方案中，所述方法还包括使除垢组合物选择性地仅流过至少一个被污染的第一流体路径。

当结合附图考虑时，根据以下的本发明的多个非限制性实施方案的详细描述，本发明的其他优点和新颖特征将变得明显。在本说明书和通过引用并入的文献包含冲突和/或不一致的公开内容的情况下，应以本说明书为准。如果通过引用并入的两个或更多个文献包含彼此冲突和/或不一致的公开内容，则应以有效日期较晚的文献为准。

附图说明

将通过举例的方式参照附图来描述本发明的非限制性实施方案，所述附图为示意性的并且不旨在按比例绘制。在附图中，所示出的每个相同或几乎相同的组件通常由单一数字表示。为了清楚起见，在不需要图示来使本领域普通技术人员理解本发明的地方，不是每个组件都标记在每个附图中，而且也没有示出本发明的每个实施方案的每个组件。在附图中：

图1a示出了根据一些实施方案的示例性脱盐系统的示意图，所述脱盐系统包括容器，所述容器包括单级加湿区域和单级减湿区域；

图1b示出了根据一些实施方案的示例性脱盐系统的示意图，所述脱盐系统包括容器，所述容器包括单级加湿区域、单级减湿区域、排出管(stack)、两个液滴消除器、和液体收集器；

图2a示出了根据一些实施方案的示例性脱盐系统的示意图，所述脱盐系统包括容器，所述容器包括多级加湿区域和多级减湿区域；

图2b示出了根据一些实施方案的示例性脱盐系统的示意图，所述脱盐系统包括容器，所述容器包括多级加湿区域、多级减湿区域和中间气体注入点；

图2c示出了根据一些实施方案的示例性脱盐系统的示意图，所述脱盐系统包括容器，所述容器包括多级加湿区域、多级减湿区域和流体连接至中间气体注入点的中间气体抽取点；

图2d示出了根据一些实施方案的示例性脱盐系统的示意图，所述脱盐系统包括容器，所述容器包括多级加湿区域、多级减湿区域、两个液滴消除器、和液体收集器；

图2e示出了根据一些实施方案的示例性脱盐系统的示意图，所述脱盐系统包括容器，所述容器包括多级加湿区域、多级减湿区域、两个液滴消除器、液体收集器和外部贮槽(sump)；

图3a示出了根据一些实施方案的示例性脱盐系统的示意图，所述脱盐系统包括容器，所述容器包括毗邻包括多个垂直布置的级的减湿区域水平设置的包括多个垂直布置的级的加湿区域。

图3b示出了根据一些实施方案的示例性脱盐系统的示意图，所述脱盐系统包括容器，所述容器包括加湿区域和减湿区域，流体连接至加湿区域的主气体出口和减湿区域的主气体入口的主内部气体导管，以及流体连接至加湿区域的中间气体出口和减湿区域的中间气体入口的辅助内部气体导管；

图4示出了根据一些实施方案的示例性脱盐系统的示意图，所述脱盐系统包括容器，所述容器包括毗邻包括多个水平布置的级的减湿区域水平设置的包括多个水平布置的级的加湿区域。

图5示出了根据一些实施方案的被配置成用于分批处理的示例性脱盐系统的示意图；

图6a示出了根据一些实施方案的示例性挡板的示意图；

图6b示出了根据一些实施方案的示例性迂回挡板(weavingbaffle)的示意图；

图7a至7c示出了根据一些实施方案的包括一体化轮座的示例性组合hdh设备的示意图；

图8a示出了根据一些实施方案的位于平板运输拖车上的示例性组合hdh设备的示意图；

图8b示出了根据一些实施方案的位于阶梯式甲板(stepdeck)运输拖车上的示例性组合hdh设备的示意图；

图8c示出了根据一些实施方案的位于低平板半挂(lowboy)运输拖车上的示例性组合hdh设备的示意图；

图9a示出了根据一些实施方案的包括位于第一平板运输拖车上的加湿器和位于第二平板运输拖车上的减湿器的示例性系统的示意图；

图9b示出了根据一些实施方案的包括位于第一阶梯式甲板运输拖车上的加湿器和位于第二阶梯式甲板运输拖车上的减湿器的示例性系统的示意图；

图9c示出了根据一些实施方案的包括位于第一低平板半挂运输拖车上的加湿器和位于第二低平板半挂运输拖车上的减湿器的示例性系统的示意图；

图10a示出了根据一些实施方案的包括组合hdh设备和外部换热器的示例性脱盐系统的示意图；

图10b示出了根据一些实施方案的包括组合hdh设备、外部换热器、外部冷却装置和外部加热装置的示例性脱盐系统的示意图；

图11示出了根据一些实施方案的包括预处理系统、脱盐系统和沉淀设备的示例性系统的示意图；

图12示出了根据一些实施方案的示例性脱盐系统的示意图，所述脱盐系统包括中心进料罐、共用加热流体源和两个hdh脱盐单元，每个hdh脱盐单元包括加湿器、减湿器、第一换热器和第二换热器；以及

图13示出了根据一些实施方案的示例性脱盐系统的示意图，所述脱盐系统包括具有加湿区域和减湿区域的设备、沉淀设备、第一换热器、第二换热器和冷却装置。

具体实施方式

本文中所述的某些实施方案一般性地涉及设备以及相关系统和方法，所述设备包括容器，所述容器包括加湿区域(例如，鼓泡塔加湿区域)和减湿区域(例如，鼓泡塔减湿区域)。在某些实施方案中，所述设备被配置成包括多个内部特征，例如蒸气分布区域和/或液体流动控制堰和/或挡板。在一些实施方案中，描述了移动式加湿-减湿(hdh)脱盐系统，其包括具有相对低的高度和/或相对小的占地面积的加湿器(例如，鼓泡塔加湿器)和/或具有相对低的高度和/或相对小的占地面积的减湿器(例如，鼓泡塔冷凝器)。在一些实施方案中，移动式hdh脱盐系统包括容器，所述容器包括加湿区域(例如，鼓泡塔加湿区域)和减湿区域(例如，鼓泡塔减湿区域)，其中所述容器具有相对低的高度和/或相对小的占地面积。在某些情况下，相对低的高度和/或相对小的占地面积可便于hdh脱盐系统的运输和/或安装。在一些情况下，本文中所述的系统允许具有改善性能(例如，更高的热力学效率)的简化的更低成本的系统。根据一些实施方案，所述设备可用于水净化系统，例如脱盐系统。水净化系统可包括在所述设备外部的附加装置，例如一个或更多个换热器、一个或更多个加热装置和/或一个或更多个冷却装置。某些实施方案一般性地涉及操作、控制和/或清洁包括多个脱盐单元(例如，hdh脱盐单元)的脱盐系统的方法。

尽管本发明的实施方案通常可采用各种加湿器和减湿器设计，包括但不限于涉及气相与液相直接接触的那些，但是在一些实施方案中，描述了鼓泡塔加湿器和鼓泡塔减湿器，其与某些其他类型的加湿器和减湿器相比可具有某些优点。例如，鼓泡塔加湿器和减湿器与某些其他类型的加湿器(例如，填充床加湿器、喷淋塔、湿壁塔)和减湿器(例如，表面冷凝器)相比可表现出更高的热力学效率。不希望受特定理论的束缚，增加的热力学效率可至少部分地归因于在鼓泡塔加湿器和减湿器中使用气泡来进行热传递和质量传递，因为与其他类型的表面(例如，金属管、液膜、填充材料)相比，气泡可具有更大的可用于热传递和质量传递的表面积。如本文中进一步详细描述的，鼓泡塔加湿器和/或减湿器可具有进一步增加热力学效率的某些特征，包括但不限于相对低的液位高度、相对高的纵横比的液体流动路径和多级设计。由于其热力学效率的增加，具有一定容量的鼓泡塔加湿器和/或减湿器的尺寸与具有相同容量的其他类型的加湿器和/或减湿器相比可减小。在一个特定的非限制性实例中，具有8英尺高度和一定直径的鼓泡塔加湿器能够代替具有25英尺组合高度和相同直径的两个填充床加湿器塔。

在本发明的上下文中已经认识到，将加湿区域(例如，鼓泡塔加湿区域)和减湿区域(例如，鼓泡塔减湿区域)二者组合到设备的单个容器中可以是有利的。容器通常是指能够容纳加湿区域和减湿区域的任何结构(例如，罐)。在一些情况下，与包括单独的加湿器(例如，鼓泡塔加湿器)和单独的减湿器(例如，鼓泡塔减湿器)的hdh系统相比，组合加湿-减湿(hdh)设备(例如，包括具有加湿区域和减湿区域的容器的设备)可具有更少的组件和/或使用更少的材料。例如，包括单独的加湿器和减湿器的hdh系统可能需要一个或更多个管(例如，用于气体流动)和/或导管(例如，用于液体流动)来连接加湿器和减湿器。在某些情况下，管和/或导管可以是昂贵的和/或安装麻烦的。例如，在位于偏远地区的一些工业设施(例如，油气设施)中，系统组件可以以可部署滑道在厂区外建造。如果加湿器位于一个滑道上且减湿器位于另一个滑道上，则在现场安装期间可能需要进行管和/或导管连接，这可延长系统部署所需的时间。相比下方，在组合hdh设备(例如，组合鼓泡塔设备)中可减少或消除管和/或导管。例如，组合hdh设备可消除对加湿器气体出口与减湿器气体入口之间的管的需要。在某些实施方案中，组合hdh设备包括与设备的加湿区域和减湿区域流体连通的一个或更多个气体导管(例如，内部气体导管)。在一些情况下，例如，一个或更多个气体导管(例如，内部气体导管)与加湿区域的气体出口(例如，主气体出口)和减湿区域的气体入口(例如，主气体入口)流体连通。在一些实施方案中，组合hdh设备还包括与加湿区域的中间气体出口和减湿区域的中间气体入口流体连通的一个或更多个辅助气体导管(例如，内部辅助气体导管)。就仍然需要管而言，气体入口和出口可以更靠近地设置在一起，导致与包括单独的加湿器和减湿器的hdh系统相比管更少。这可以是有利的，因为用于在hdh系统中输送经加热加湿的气体的管可能是相对昂贵的、大的、重的和/或刚性的。例如，一种合适类型的管是具有玻璃纤维隔热的不锈钢，其通常能够在高温下容纳高气体流量和/或禁得住潜在的腐蚀性环境。这样的管的安装由于其相对大的尺寸、重的重量和/或高刚性而具有挑战性。类似地，与包括单独的加湿器和减湿器的hdh系统相比，组合hdh设备可需要更少的导管(例如，用于液体流动)，因为液体入口和出口可彼此更靠近。任何所需的导管可包括硬管、柔性软管或本领域已知的任何其他类型的合适导管。

除了消除或减少管和/或导管以外，组合hdh设备(例如，组合鼓泡塔设备)还可具有另外的特征，使得其与包括单独的加湿器和减湿器的hdh系统相比占据更少的空间和/或使用更少的材料。例如，组合hdh设备可需要更少的空间用于通道和/或维护点，因为组件可更靠近地设置在一起。在一些情况下，组合hdh设备还可需要更少的隔热材料。例如，与组合hdh设备相比，包括单独的加湿器和减湿器的hdh系统可需要另外的壁来隔热。

组合hdh设备(例如，组合鼓泡塔设备)的另外的方面可进一步降低成本。例如，组合hdh设备的加湿区域和减湿区域可具有结构相似性，这可有利地允许某些部件在加湿区域和减湿区域二者中使用。由于规模经济，hdh系统中独特部件的数量减少可有利地降低hdh系统的成本。减少独特组件的数量还可简化生产过程。

根据本发明的一些实施方案，设备(例如，组合鼓泡塔设备)包括容器，并且所述容器包括加湿区域(例如，鼓泡塔加湿区域)和减湿区域(例如，鼓泡塔减湿区域)。加湿区域可被配置成通过至少一个加湿区域气体入口接收来自气体源的加湿区域气体入口流。在一些情况下，气体包含至少一种不凝性气体。不凝性气体通常是指在设备的操作条件下不能从气相冷凝为液相的气体。合适的不凝性气体的实例包括但不限于空气、氮气、氧气、氦气、氩气、一氧化碳、二氧化碳、硫氧化物(sox)(例如，so2、so3)和/或氮氧化物(nox)(例如，no、no2)。在一些实施方案中，除了至少一种不凝性气体以外，气体还包含一种或更多种另外的气体(例如，气体可为气体混合物)。

加湿区域还可被配置成通过至少一个加湿区域液体入口接收来自液体源的加湿区域液体入口流(例如，液体进料流)。在一些实施方案中，液体包含液相可冷凝流体。可冷凝流体通常是指在设备的操作条件下能够从气相冷凝为液相的流体。合适的可冷凝流体的非限制性示例性实例包括水、氨、苯、甲苯、乙苯和/或醇。除了液相可冷凝流体以外，液体还可包含一种或更多种另外的液体(例如，液体可为液体混合物)。在一些实施方案中，液体还包含一种或更多种污染物。例如，一种或更多种污染物可包括一种或更多种溶解盐。溶解盐通常是指已经溶解至致使该盐的组分离子(例如，阴离子、阳离子)不再彼此离子键合的程度的盐。可存在于液体中的溶解盐的非限制性实例包括氯化钠(nacl)、溴化钠(nabr)、氯化钾(kcl)、溴化钾(kbr)、氯化铵(nh4cl)、氯化钙(cacl2)、氯化镁(mgcl2)、碳酸钠(na2co3)、碳酸氢钠(nahco3)、碳酸氢钾(khco3)、硫酸钠(na2so4)、硫酸钾(k2so4)、硫酸钙(caso4)、硫酸镁(mgso4)、硫酸锶(srso4)、硫酸钡(baso4)、硫酸钡锶(basr(so4)2)、硝酸钙(ca(no3)2)、氢氧化铁(iii)(fe(oh)3)、碳酸铁(iii)(fe2(co3)3)、氢氧化铝(al(oh)3)、碳酸铝(al2(co3)3)、碳酸氢铵、硫酸铵、硼盐、聚丙烯酸钠盐和/或硅酸盐。

在一个特定实施方案中，液体包括含盐水(例如，包含一种或更多种溶解盐的水)。在某些情况下，含盐水包括海水、微咸水、由油和/或气开采过程产生的水、返排水、和/或废水(例如，工业废水)。废水的非限制性实例包括纺织厂废水、皮革制革厂废水、造纸厂废水、冷却塔排污水、烟气脱硫废水、垃圾沥出物水、和/或化学过程的流出物(例如，另一脱盐系统和/或化学过程的流出物)。

在一些实施方案中，加湿区域液体入口流具有相对高浓度的一种或更多种污染物(例如，溶解盐)。在某些实施方案中，加湿区域液体入口流中的一种或更多种污染物的浓度为至少约100mg/l、至少约200mg/l、至少约500mg/l、至少约1,000mg/l、至少约2,000mg/l、至少约5,000mg/l、至少约10,000mg/l、至少约20,000mg/l、至少约50,000mg/l、至少约75,000mg/l、至少约100,000mg/l、至少约102,000mg/l、至少约110,000mg/l、至少约120,000mg/l、至少约150,000mg/l、至少约175,000mg/l、至少约200,000mg/l、至少约210,000mg/l、至少约219,000mg/l、至少约220,000mg/l、至少约250,000mg/l、至少约275,000mg/l、至少约300,000mg/l、至少约310,000mg/l、至少约312,000mg/l、至少约320,000mg/l、至少约350,000mg/l、或至少约375,000mg/l(和/或，在某些实施方案中，高至一种或更多种污染物在液体流中的溶解度极限)。在一些实施方案中，加湿区域液体入口流中的一种或更多种污染物的浓度为约100mg/l至约375,000mg/l、约1,000mg/l至约10,000mg/l、约1,000mg/l至约50,000mg/l、约1,000mg/l至约75,000mg/l、约1,000mg/l至约100,000mg/l、约1,000mg/l至约150,000mg/l、约1,000mg/l至约200,000mg/l、约1,000mg/l至约250,000mg/l、约1,000mg/l至约300,000mg/l、约1,000mg/l至约350,000mg/l、约1,000mg/l至约375,000mg/l、约10,000mg/l至约50,000mg/l、约10,000mg/l至约75,000mg/l、约10,000mg/l至约100,000mg/l、约10,000mg/l至约150,000mg/l、约10,000mg/l至约200,000mg/l、约10,000mg/l至约250,000mg/l、约10,000mg/l至约300,000mg/l、约10,000mg/l至约350,000mg/l、约10,000mg/l至约375,000mg/l、约50,000mg/l至约100,000mg/l、约50,000mg/l至约150,000mg/l、约50,000mg/l至约200,000mg/l、约50,000mg/l至约250,000mg/l、约50,000mg/l至约300,000mg/l、约50,000mg/l至约350,000mg/l、约50,000mg/l至约375,000mg/l、约100,000mg/l至约150,000mg/l、约100,000mg/l至约200,000mg/l、约100,000mg/l至约250,000mg/l、约100,000mg/l至约300,000mg/l、约100,000mg/l至约350,000mg/l、约100,000mg/l至约375,000mg/l、约102,000mg/l至约219,000mg/l、约102,000mg/l至约312,000mg/l、约150,000mg/l至约200,000mg/l、约150,000mg/l至约250,000mg/l、约150,000mg/l至约300,000mg/l、约150,000mg/l至约350,000mg/l、约150,000mg/l至约375,000mg/l、约200,000mg/l至约250,000mg/l、约200,000mg/l至约300,000mg/l、约200,000mg/l至约350,000mg/l、约200,000mg/l至约375,000mg/l、约250,000mg/l至约300,000mg/l、约250,000mg/l至约350,000mg/l、约250,000mg/l至约375,000mg/l、约300,000mg/l至约350,000mg/l、或约300,000mg/l至约375,000mg/l。如上所述，一种或更多种污染物可包含一种或更多种溶解盐(例如，nacl)。溶解盐的浓度通常是指盐的阳离子和阴离子的组合浓度。例如，溶解的nacl的浓度是指钠离子(na⁺)的浓度和氯离子(cl^-)的浓度之和。污染物(例如，溶解盐)的浓度可根据本领域已知的任何方法来测量。例如，用于测量污染物的浓度的方法包括电感耦合等离子体(icp)光谱(例如，电感耦合等离子体光学发射光谱)。作为一个非限制性实例，可使用optima8300icp-oes光谱仪。

在一些实施方案中，加湿区域液体入口流包含以下量的至少一种污染物(例如，溶解盐)：至少约1重量％、至少约5重量％、至少约10重量％、至少约15重量％、至少约20重量％、至少约25重量％、至少约26重量％、至少约27重量％、至少约28重量％、至少约29重量％、或至少约30重量％(和/或，在某些实施方案中，高至至少一种污染物在液体流中的溶解度极限)。在一些实施方案中，加湿区域液体入口流包含以下量的至少一种污染物：约1重量％至约10重量％、约1重量％至约20重量％、约1重量％至约25重量％、约1重量％至约26重量％、约1重量％至约27重量％、约1重量％至约28重量％、约1重量％至约29重量％、约1重量％至约30重量％、约10重量％至约20重量％、约10重量％至约25重量％、约10重量％至约26重量％、约10重量％至约27重量％、约10重量％至约28重量％、约10重量％至约29重量％、约10重量％至约30重量％、约20重量％至约25重量％、约20重量％至约26重量％、约20重量％至约27重量％、约20重量％至约28重量％、约20重量％至约29重量％、约20重量％至约30重量％、约25重量％至约26重量％、约25重量％至约27重量％、约25重量％至约28重量％、约25重量％至约29重量％、或约25重量％至约30重量％。

根据一些实施方案，加湿区域液体入口流具有相对高的总污染物浓度(例如，存在于液体流中的所有污染物的浓度)。在某些情况下，加湿区域液体入口流的总污染物浓度为至少约1,000mg/l、至少约2,000mg/l、至少约5,000mg/l、至少约10,000mg/l、至少约20,000mg/l、至少约50,000mg/l、至少约75,000mg/l、至少约100,000mg/l、至少约110,000mg/l、至少约120,000mg/l、至少约150,000mg/l、至少约175,000mg/l、至少约200,000mg/l、至少约210,000mg/l、至少约220,000mg/l、至少约250,000mg/l、至少约275,000mg/l、至少约300,000mg/l、至少约310,000mg/l、至少约320,000mg/l、至少约350,000mg/l、至少约375,000mg/l、至少约400,000mg/l、至少约450,000mg/l、或至少约500,000mg/l(和/或，在某些实施方案中，高至溶解的污染物在液体流中的溶解度极限)。在一些实施方案中，加湿区域液体入口流的总污染物浓度为约1,000mg/l至约10,000mg/l、约1,000mg/l至约20,000mg/l、约1,000mg/l至约50,000mg/l、约1,000mg/l至约75,000mg/l、约1,000mg/l至约100,000mg/l、约1,000mg/l至约150,000mg/l、约1,000mg/l至约200,000mg/l、约1,000mg/l至约250,000mg/l、约1,000mg/l至约300,000mg/l、约1,000mg/l至约350,000mg/l、约1,000mg/l至约400,000mg/l、约1,000mg/l至约450,000mg/l、约1,000mg/l至约500,000mg/l、约10,000mg/l至约20,000mg/l、约10,000mg/l至约50,000mg/l、约10,000mg/l至约75,000mg/l、约10,000mg/l至约100,000mg/l、约10,000mg/l至约150,000mg/l、约10,000mg/l至约200,000mg/l、约10,000mg/l至约250,000mg/l、约10,000mg/l至约300,000mg/l、约10,000mg/l至约350,000mg/l、约10,000mg/l至约400,000mg/l、约10,000mg/l至约450,000mg/l、约10,000mg/l至约500,000mg/l、约20,000mg/l至约50,000mg/l、约20,000mg/l至约75,000mg/l、约20,000mg/l至约100,000mg/l、约20,000mg/l至约150,000mg/l、约20,000mg/l至约200,000mg/l、约20,000mg/l至约250,000mg/l、约20,000mg/l至约300,000mg/l、约20,000mg/l至约350,000mg/l、约20,000mg/l至约400,000mg/l、约20,000mg/l至约450,000mg/l、约20,000mg/l至约500,000mg/l、约50,000mg/l至约100,000mg/l、约50,000mg/l至约150,000mg/l、约50,000mg/l至约200,000mg/l、约50,000mg/l至约250,000mg/l、约50,000mg/l至约300,000mg/l、约50,000mg/l至约350,000mg/l、约50,000mg/l至约400,000mg/l、约50,000mg/l至约450,000mg/l、约50,000mg/l至约500,000mg/l、约100,000mg/l至约150,000mg/l、约100,000mg/l至约200,000mg/l、约100,000mg/l至约250,000mg/l、约100,000mg/l至约300,000mg/l、约100,000mg/l至约350,000mg/l、约100,000mg/l至约400,000mg/l、约100,000mg/l至约450,000mg/l、或约100,000mg/l至约500,000mg/l。

在一些实施方案中，存在于加湿区域液体入口流中的污染物包含两种或更多种溶解盐。多种溶解盐的浓度通常是指溶解盐的所有阳离子和阴离子的组合浓度。作为一个简单的非限制性实例，在包含溶解的nacl和溶解的mgso4的液体流中，总溶解盐浓度将指na⁺、cl^-、mg²⁺和so4^2-离子的浓度的总和。总污染物浓度可根据本领域已知的任何方法来测量。例如，用于测量总污染物浓度的合适方法的一个非限制性实例是sm2540c方法。根据sm2540c方法，将包含一定量的含有一种或更多种溶解固体的液体的样品过滤(例如，通过玻璃纤维过滤器)，并将滤液于180℃下在称重过的盘中蒸发至干燥。盘重量的增加表示样品中的所有溶解固体的质量。样品的总污染物浓度可通过所有溶解固体的质量除以原始样品的体积来获得。

在一些实施方案中，加湿区域液体入口流的总污染物浓度为至少约1重量％、至少约5重量％、至少约10重量％、至少约15重量％、至少约20重量％、至少约25重量％、至少约26重量％、至少约27重量％、至少约28重量％、至少约29重量％、或至少约30重量％(和/或，在某些实施方案中，高至溶解的污染物在液体流中的溶解度极限)。在一些实施方案中，加湿区域液体入口流的总污染物浓度为约1重量％至约10重量％、约1重量％至约20重量％、约1重量％至约25重量％、约1重量％至约26重量％、约1重量％至约27重量％、约1重量％至约28重量％、约1重量％至约29重量％、约1重量％至约30重量％、约10重量％至约20重量％、约10重量％至约25重量％、约10重量％至约26重量％、约10重量％至约27重量％、约10重量％至约28重量％、约10重量％至约29重量％、约10重量％至约30重量％、约20重量％至约25重量％、约20重量％至约26重量％、约20重量％至约27重量％、约20重量％至约28重量％、约20重量％至约29重量％、约20重量％至约30重量％、约25重量％至约26重量％、约25重量％至约27重量％、约25重量％至约28重量％、约25重量％至约29重量％、或约25重量％至约30重量％。

在一些实施方案中，加湿区域被配置成以相对高的速率接收加湿区域液体入口流。在一些实施方案中，加湿区域以以下速率接收加湿区域液体入口流：至少约40gpm、至少约50gpm、至少约100gpm、至少约150gpm、至少约200gpm、至少约300gpm、至少约400gpm、至少约500gpm、至少约600gpm、至少约700gpm、至少约800gpm、至少约900gpm、至少约1000gpm、至少约1100gpm、至少约1200gpm、至少约1300gpm、至少约1400gpm、至少约1500gpm、至少约2000gpm、至少约2500gpm、至少约3000gpm、至少约3500gpm、或至少约4000gpm。在一些实施方案中，加湿区域以以下速率接收加湿区域液体入口流：约40gpm至约100gpm、约40gpm至约150gpm、约40gpm至约200gpm、约40gpm至约500gpm、约40gpm至约1000gpm、约40gpm至约1500gpm、约40gpm至约2000gpm、约40gpm至约2500gpm、约40gpm至约3000gpm、约40gpm至约3500gpm、约40gpm至约4000gpm、约100gpm至约150gpm、约100gpm至约200gpm、约100gpm至约500gpm、约100gpm至约1000gpm、约100gpm至约1500gpm、约100gpm至约2000gpm、约100gpm至约2500gpm、约100gpm至约3000gpm、约100gpm至约3500gpm、约100gpm至约4000gpm、约150gpm至约200gpm、约150gpm至约500gpm、约150gpm至约1000gpm、约150gpm至约1500gpm、约150gpm至约2000gpm、约150gpm至约2500gpm、约150gpm至约3000gpm、约150gpm至约3500gpm、约150gpm至约4000gpm、约200gpm至约500gpm、约200gpm至约1000gpm、约200gpm至约1500gpm、约200gpm至约2000gpm、约200gpm至约2500gpm、约200gpm至约3000gpm、约200gpm至约3500gpm、约200gpm至约4000gpm、约500gpm至约1000gpm、约500gpm至约1500gpm、约500gpm至约2000gpm、约500gpm至约2500gpm、约500gpm至约3000gpm、约500gpm至约3500gpm、约500gpm至约4000gpm、约1000gpm至约1500gpm、约1000gpm至约2000gpm、约1000gpm至约2500gpm、约1000gpm至约3000gpm、约1000gpm至约3500gpm、约1000gpm至约4000gpm、约1500gpm至约2000gpm、约1500gpm至约2500gpm、约1500gpm至约3000gpm、约1500gpm至约3500gpm、约1500gpm至约4000gpm、约2000gpm至约3000gpm、约2000gpm至约4000gpm、或约3000gpm至约4000gpm。在某些实施方案中，加湿区域以约150gpm至约1500gpm的速率接收加湿区域液体入口流。

在加湿区域中，气体可与液体接触(例如，直接或间接接触)。在一些实施方案中，液体的温度高于气体的温度，并且在气体和液体接触时，热和/或质量可从液体传递至气体。根据某些实施方案，液体中的至少一部分可冷凝流体通过蒸发(例如，加湿)过程转移至气体，从而产生含蒸气的加湿区域气体出口流(例如，经至少部分加湿的气体流)和加湿区域液体出口流。在一些实施方案中，加湿区域气体出口流包含蒸气混合物(例如，气相可冷凝流体和不凝性气体的混合物)。在某些情况下，可冷凝流体是水，并且加湿区域气体出口流相对于从加湿区域气体入口接收的气体富含水蒸气。在一些实施方案中，加湿区域液体出口流与加湿区域液体入口流相比具有更高浓度的一种或更多种污染物(例如，溶解盐)(例如，加湿区域液体出口流相对于加湿区域液体入口流富含一种或更多种污染物)。

根据一些实施方案，加湿区域液体出口流具有相对高浓度的一种或更多种污染物(例如，溶解盐)。在某些实施方案中，加湿区域液体出口流中的一种或更多种污染物的浓度为至少约100mg/l、至少约200mg/l、至少约500mg/l、至少约1,000mg/l、至少约2,000mg/l、至少约5,000mg/l、至少约10,000mg/l、至少约20,000mg/l、至少约50,000mg/l、至少约75,000mg/l、至少约100,000mg/l、至少约150,000mg/l、至少约200,000mg/l、至少约250,000mg/l、至少约300,000mg/l、至少约350,000mg/l、至少约400,000mg/l、至少约450,000mg/l、或至少约500,000mg/l(和/或，在某些实施方案中，高至一种或更多种污染物在液体流中的溶解度极限)。在一些实施方案中，加湿区域液体出口流中的一种或更多种污染物的浓度为约1,000mg/l至约10,000mg/l、约1,000mg/l至约20,000mg/l、约1,000mg/l至约50,000mg/l、约1,000mg/l至约100,000mg/l、约1,000mg/l至约150,000mg/l、约1,000mg/l至约200,000mg/l、约1,000mg/l至约250,000mg/l、约1,000mg/l至约300,000mg/l、约1,000mg/l至约350,000mg/l、约1,000mg/l至约400,000mg/l、约1,000mg/l至约450,000mg/l、约1,000mg/l至约500,000mg/l、约10,000mg/l至约20,000mg/l、约10,000mg/l至约50,000mg/l、约10,000mg/l至约100,000mg/l、约10,000mg/l至约150,000mg/l、约10,000mg/l至约200,000mg/l、约10,000mg/l至约250,000mg/l、约10,000mg/l至约300,000mg/l、约10,000mg/l至约350,000mg/l、约10,000mg/l至约400,000mg/l、约10,000mg/l至约450,000mg/l、约10,000mg/l至约500,000mg/l、约20,000mg/l至约50,000mg/l、约20,000mg/l至约100,000mg/l、约20,000mg/l至约150,000mg/l、约20,000mg/l至约200,000mg/l、约20,000mg/l至约250,000mg/l、约20,000mg/l至约300,000mg/l、约20,000mg/l至约350,000mg/l、约20,000mg/l至约400,000mg/l、约20,000mg/l至约450,000mg/l、约20,000mg/l至约500,000mg/l、约50,000mg/l至约100,000mg/l、约50,000mg/l至约150,000mg/l、约50,000mg/l至约200,000mg/l、约50,000mg/l至约250,000mg/l、约50,000mg/l至约300,000mg/l、约50,000mg/l至约350,000mg/l、约50,000mg/l至约400,000mg/l、约50,000mg/l至约450,000mg/l、约50,000mg/l至约500,000mg/l、约100,000mg/l至约150,000mg/l、约100,000mg/l至约200,000mg/l、约100,000mg/l至约250,000mg/l、约100,000mg/l至约300,000mg/l、约100,000mg/l至约350,000mg/l、约100,000mg/l至约400,000mg/l、约100,000mg/l至约450,000mg/l、或约100,000mg/l至约500,000mg/l。

在一些实施方案中，加湿区域液体出口流包含以下量的至少一种污染物(例如，溶解盐)：至少约1重量％、至少约5重量％、至少约10重量％、至少约15重量％、至少约20重量％、至少约25重量％、至少约26重量％、至少约27重量％、至少约28重量％、至少约29重量％、或至少约30重量％(和/或，在某些实施方案中，高至污染物在液体流中的溶解度极限)。在一些实施方案中，加湿区域液体出口流包含以下量的至少一种污染物：约1重量％至约10重量％、约1重量％至约20重量％、约1重量％至约25重量％、约1重量％至约26重量％、约1重量％至约27重量％、约1重量％至约28重量％、约1重量％至约29重量％、约1重量％至约30重量％、约10重量％至约20重量％、约10重量％至约25重量％、约10重量％至约26重量％、约10重量％至约27重量％、约10重量％至约28重量％、约10重量％至约29重量％、约10重量％至约30重量％、约20重量％至约25重量％、约20重量％至约26重量％、约20重量％至约27重量％、约20重量％至约28重量％、约20重量％至约29重量％、约20重量％至约30重量％、约25重量％至约26重量％、约25重量％至约27重量％、约25重量％至约28重量％、约25重量％至约29重量％、或约25重量％至约30重量％。

在一些实施方案中，加湿区域液体出口流中的一种或更多种污染物的浓度远远大于设备接收的加湿区域液体入口流(例如，液体进料流)中的一种或更多种污染物的浓度。在一些情况下，加湿区域液体出口流中的一种或更多种污染物的浓度比加湿区域液体入口流中的一种或更多种污染物的浓度大至少约0.5％、约1％、约2％、约5％、约10％、约15％或约20％。

根据一些实施方案，加湿区域液体出口流具有相对高的总污染物浓度(例如，存在于液体流中的所有污染物的浓度)。在某些情况下，加湿区域液体出口流的总污染物浓度为至少约1,000mg/l、至少约2,000mg/l、至少约5,000mg/l、至少约10,000mg/l、至少约20,000mg/l、至少约50,000mg/l、至少约75,000mg/l、至少约100,000mg/l、至少约150,000mg/l、至少约200,000mg/l、至少约250,000mg/l、至少约300,000mg/l、至少约350,000mg/l、至少约400,000mg/l、至少约450,000mg/l、至少约500,000mg/l、至少约550,000mg/l、或至少约600,000mg/l(和/或，在某些实施方案中，高至污染物在液体流中的溶解度极限)。在一些实施方案中，加湿区域液体出口流的总污染物浓度为约10,000mg/l至约20,000mg/l、约10,000mg/l至约50,000mg/l、约10,000mg/l至约100,000mg/l、约10,000mg/l至约150,000mg/l、约10,000mg/l至约200,000mg/l、约10,000mg/l至约250,000mg/l、约10,000mg/l至约300,000mg/l、约10,000mg/l至约350,000mg/l、约10,000mg/l至约400,000mg/l、约10,000mg/l至约450,000mg/l、约10,000mg/l至约500,000mg/l、约10,000mg/l至约550,000mg/l、约10,000mg/l至约600,000mg/l、约20,000mg/l至约50,000mg/l、约20,000mg/l至约100,000mg/l、约20,000mg/l至约150,000mg/l、约20,000mg/l至约200,000mg/l、约20,000mg/l至约250,000mg/l、约20,000mg/l至约300,000mg/l、约20,000mg/l至约350,000mg/l、约20,000mg/l至约400,000mg/l、约20,000mg/l至约450,000mg/l、约20,000mg/l至约500,000mg/l、约20,000mg/l至约550,000mg/l、约20,000mg/l至约600,000mg/l、约50,000mg/l至约100,000mg/l、约50,000mg/l至约150,000mg/l、约50,000mg/l至约200,000mg/l、约50,000mg/l至约250,000mg/l、约50,000mg/l至约300,000mg/l、约50,000mg/l至约350,000mg/l、约50,000mg/l至约400,000mg/l、约50,000mg/l至约450,000mg/l、约50,000mg/l至约500,000mg/l、约50,000mg/l至约550,000mg/l、约50,000mg/l至约600,000mg/l、约100,000mg/l至约200,000mg/l、约100,000mg/l至约250,000mg/l、约100,000mg/l至约300,000mg/l、约100,000mg/l至约350,000mg/l、约100,000mg/l至约400,000mg/l、约100,000mg/l至约450,000mg/l、约100,000mg/l至约500,000mg/l、约100,000mg/l至约550,000mg/l、或约100,000mg/l至约600,000mg/l。

在一些实施方案中，加湿区域液体出口流的总污染物浓度为至少约10重量％、至少约15重量％、至少约20重量％、至少约25重量％、至少约26重量％、至少约27重量％、至少约28重量％、至少约29重量％、或至少约30重量％(和/或，在某些实施方案中，高至污染物在液体流中的溶解度极限)。在一些实施方案中，加湿区域液体出口流的总污染物浓度为约10重量％至约20重量％、约10重量％至约25重量％、约10重量％至约26重量％、约10重量％至约27重量％、约10重量％至约28重量％、约10重量％至约29重量％、约10重量％至约30重量％、约20重量％至约25重量％、约20重量％至约26重量％、约20重量％至约27重量％、约20重量％至约28重量％、约20重量％至约29重量％、约20重量％至约30重量％、约25重量％至约26重量％、约25重量％至约27重量％、约25重量％至约28重量％、约25重量％至约29重量％、或约25重量％至约30重量％。

在一些实施方案中，加湿区域液体出口流具有远远大于设备接收的加湿区域液体入口流(例如，液体进料流)的总污染物浓度。在一些情况下，加湿区域液体出口流的总污染物浓度比加湿区域液体入口流的总污染物浓度大至少约5％、至少约6％、至少约10％、至少约14％、至少约15％、至少约20％、或至少约25％。

在一些实施方案中，加湿区域被配置成具有相对高的蒸发速率。在某些情况下，例如，加湿区域的蒸发速率为至少约50桶/天、至少约100桶/天、至少约200桶/天、至少约500桶/天、至少约1,000桶/天、至少约1,500桶/天、至少约2,000桶/天、至少约3,000桶/天、至少约4,000桶/天、或至少约5,000桶/天。在一些实施方案中，加湿区域的蒸发速率为约50桶/天至约500桶/天、约50桶/天至约1,000桶/天、约50桶/天至约1,500桶/天、约50桶/天至约2,000桶/天、约50桶/天至约3,000桶/天、约50桶/天至约4,000桶/天、约50桶/天至约5,000桶/天、约100桶/天至约500桶/天、约100桶/天至约1,000桶/天、约100桶/天至约1,500桶/天、约100桶/天至约2,000桶/天、约100桶/天至约3,000桶/天、约100桶/天至约4,000桶/天、约100桶/天至约5,000桶/天、约200桶/天至约1,000桶/天、约200桶/天至约1,500桶/天、约200桶/天至约2,000桶/天、约200桶/天至约3,000桶/天、约200桶/天至约4,000桶/天、约200桶/天至约5,000桶/天、约500桶/天至约1,000桶/天、约500桶/天至约1,500桶/天、约500桶/天至约2,000桶/天、约500桶/天至约3,000桶/天、约500桶/天至约4,000桶/天、约500桶/天至约5,000桶/天、约1,000桶/天至约2,000桶/天、约1,000桶/天至约3,000桶/天、约1,000桶/天至约4,000桶/天、约1,000桶/天至约5,000桶/天、约2,000桶/天至约5,000桶/天、约3,000桶/天至约5,000桶/天、或约4,000桶/天至约5,000桶/天。加湿区域的蒸发速率可通过测量一时间段(例如，一天)内加湿区域的总液体输出体积(例如，加湿区域液体输出流和加湿区域的任何其他液体输出流的体积)并减去同一时间段内加湿区域的总液体输入体积(例如，加湿区域液体入口流和加湿区域的任何其他液体入口流的体积)来获得。

在一些实施方案中，加湿区域被配置成使得液体入口位于加湿区域的第一端(例如，顶端)，并且气体入口位于加湿区域的第二相对端(例如，底端)。这样的配置可便于液体流以第一方向(例如，向下)流过加湿区域并且便于气体流以基本上相反的第二方向(例如，向上)流过加湿区域，这可有利地导致高的热效率。

在一些实施方案中，组合hdh设备(例如，组合鼓泡塔设备)的容器的减湿区域被配置成通过至少一个减湿区域气体入口接收加湿区域气体出口流(例如，经加热的经至少部分加湿的气体流)作为减湿区域气体入口流。减湿区域还可被配置成通过至少一个减湿区域液体入口接收减湿区域液体入口流。根据一些实施方案，减湿区域液体入口流包含液相可冷凝流体。在一些实施方案中，例如，减湿区域液体入口流包含水。在某些情况下，减湿区域的液体入口流包含基本上纯的水(例如，具有相对低水平污染物的水)。

在减湿区域中，减湿区域气体入口流(例如，经加热的经至少部分加湿的加湿区域气体出口流)可与减湿区域液体入口流接触(例如，直接或间接接触)。减湿区域气体入口流的温度可高于减湿区域液体入口流，并且在气体和液体流接触时，热和/或质量可从减湿区域气体入口流传递至减湿区域液体入口流。在某些实施方案中，减湿区域气体入口流包含气相可冷凝流体和不凝性气体，并且至少一部分可冷凝流体通过冷凝(例如，减湿)过程从减湿区域气体入口流转移至减湿区域液体入口流，从而产生包含液相可冷凝流体的减湿区域液体出口流和经至少部分减湿的减湿区域气体出口流。在某些情况下，可冷凝流体是水，并且减湿区域气体出口流相对于减湿区域气体入口流(例如，加湿区域气体出口流)贫水蒸气。在一些实施方案中，减湿区域液体出口流包含基本上纯的水。在某些情况下，减湿区域液体出口流包含至少约95重量％、至少约99重量％、至少约99.9重量％、或至少约99.99重量％(和/或，在某些实施方案，高至约99.999重量％或更多)的量的水。

根据一些实施方案，减湿区域液体出口流具有相对低浓度的一种或更多种污染物(例如，溶解盐)。在某些实施方案中，减湿区域液体出口流中的一种或更多种污染物的浓度为约500mg/l或更低、约200mg/l或更低、约100mg/l或更低、约50mg/l或更低、约20mg/l或更低、约10mg/l或更低、约5mg/l或更低、约2mg/l或更低、约1mg/l或更低、约0.5mg/l或更低、约0.2mg/l或更低、约0.1mg/l或更低、约0.05mg/l或更低、约0.02mg/l或更低、或约0.01mg/l或更低。在一些情况下，减湿区域液体出口流中的一种或更多种污染物的浓度基本上为零(例如，检测不到)。在某些情况下，减湿区域液体出口流中的一种或更多种污染物的浓度为约0mg/l至约500mg/l、约0mg/l至约200mg/l、约0mg/l至约100mg/l、约0mg/l至约50mg/l、约0mg/l至约20mg/l、约0mg/l至约10mg/l、约0mg/l至约5mg/l、约0mg/l至约2mg/l、约0mg/l至约1mg/l、约0mg/l至约0.5mg/l、约0mg/l至约0.1mg/l、约0mg/l至约0.05mg/l、约0mg/l至约0.02mg/l、或约0mg/l至约0.01mg/l。

在一些实施方案中，减湿区域液体出口流包含以下量的一种或更多种污染物：约2重量％或更少、约1重量％或更少、约0.5重量％或更少、约0.2重量％或更少、约0.1重量％或更少、约0.05重量％或更少、或约0.01重量％或更少。在一些实施方案中，减湿区域液体出口流包含以下量的一种或更多种污染物：约0.01重量％至约2重量％、约0.01重量％至约1重量％、约0.01重量％至约0.5重量％、约0.01重量％至约0.2重量％、或约0.01重量％至约0.1重量％。

在一些实施方案中，减湿区域液体出口流中的一种或更多种污染物的浓度远远小于设备接收的加湿区域液体入口流(例如，液体进料流)中的一种或更多种污染物的浓度。在一些情况下，减湿区域液体出口流中的一种或更多种污染物的浓度比加湿区域液体入口流中的一种或更多种污染物的浓度小至少约0.5％、约1％、约2％、约5％、约10％、约15％、或约20％。

根据一些实施方案，减湿区域液体出口流具有相对低的总污染物浓度(例如，存在于液体流中的所有污染物的浓度)。在某些情况下，减湿区域液体出口流的总污染物浓度为约500mg/l或更低、约200mg/l或更低、约100mg/l或更低、约50mg/l或更低、约20mg/l或更低、约10mg/l或更低、约5mg/l或更低、约2mg/l或更低、约1mg/l或更低、约0.5mg/l或更低、约0.2mg/l或更低、约0.1mg/l或更低、约0.05mg/l或更低、约0.02mg/l或更低、或约0.01mg/l或更低。在一些情况下，减湿区域液体出口流的总污染物浓度基本上为零(例如，检测不到)。在某些实施方案中，减湿区域液体出口流的总污染物浓度为约0mg/l至约500mg/l、约0mg/l至约200mg/l、约0mg/l至约100mg/l、约0mg/l至约50mg/l、约0mg/l至约20mg/l、约0mg/l至约10mg/l、约0mg/l至约5mg/l、约0mg/l至约2mg/l、约0mg/l至约1mg/l、约0mg/l至约0.5mg/l、约0mg/l至约0.2mg/l、约0mg/l至约0.1mg/l、约0mg/l至约0.05mg/l、约0mg/l至约0.02mg/l、或约0mg/l至约0.01mg/l。

在一些实施方案中，减湿区域液体出口流包含约5重量％或更少、约2重量％或更少、约1重量％或更少、约0.5重量％或更少、约0.2重量％或更少、约0.1重量％或更少、约0.05重量％或更少、或约0.01重量％或更少的总量的污染物。在一些实施方案中，减湿区域液体出口流包含约0.01重量％至约5重量％、约0.01重量％至约2重量％、约0.01重量％至约1重量％、约0.01重量％至约0.5重量％、约0.01重量％至约0.2重量％、或约0.01重量％至约0.1重量％的总量的污染物。

在一些实施方案中，减湿区域液体出口流的总污染物浓度远远小于设备接收的加湿区域液体入口流(例如，液体进料流)的总污染物浓度。在一些情况下，减湿区域液体出口流的总污染物浓度比加湿区域液体入口流的总污染物浓度小至少约0.5％、约1％、约2％、约5％、约10％、约15％、或约20％。

在一些实施方案中，减湿区域被配置成具有相对高的冷凝速率。在某些情况下，例如，减湿区域的冷凝速率为至少约50桶/天、至少约100桶/天、至少约200桶/天、至少约500桶/天、至少约1,000桶/天、至少约1,500桶/天、至少约2,000桶/天、至少约3,000桶/天、至少约4,000桶/天、或至少约5,000桶/天。在一些实施方案中，减湿区域的冷凝速率为约50桶/天至约500桶/天、约50桶/天至约1,000桶/天、约50桶/天至约1,500桶/天、约50桶/天至约2,000桶/天、约50桶/天至约3,000桶/天、约50桶/天至约4,000桶/天、约50桶/天至约5,000桶/天、约100桶/天至约500桶/天、约100桶/天至约1,000桶/天、约100桶/天至约1,500桶/天、约100桶/天至约2,000桶/天、约100桶/天至约3,000桶/天、约100桶/天至约4,000桶/天、约100桶/天至约5,000桶/天、约200桶/天至约1,000桶/天、约200桶/天至约1,500桶/天、约200桶/天至约2,000桶/天、约200桶/天至约3,000桶/天、约200桶/天至约4,000桶/天、约200桶/天至约5,000桶/天、约500桶/天至约1,000桶/天、约500桶/天至约1,500桶/天、约500桶/天至约2,000桶/天、约500桶/天至约3,000桶/天、约500桶/天至约4,000桶/天、约500桶/天至约5,000桶/天、约1,000桶/天至约2,000桶/天、约1,000桶/天至约3,000桶/天、约1,000桶/天至约4,000桶/天、约1,000桶/天至约5,000桶/天、约2,000桶/天至约5,000桶/天、约3,000桶/天至约5,000桶/天、或约4,000桶/天至约5,000桶/天。减湿区域的冷凝速率可通过测量一时间段(例如，一天)内减湿区域的总液体输出体积(例如，减湿区域液体输出流和减湿区域的任何其他液体输出流的体积)并减去同一时间段内减湿区域的总液体输入体积来获得。

在一些实施方案中，减湿区域被配置成以相对高的速率产生减湿区域液体出口流。在一些实施方案中，减湿区域以以下速率产生减湿区域液体出口流：至少约1,250桶/天、至少约1,500桶/天、至少约2,000桶/天、至少约5,000桶/天、至少约10,000桶/天、至少约25,000桶/天、至少约50,000桶/天、至少约75,000桶/天、至少约100,000桶/天、或至少约125,000桶/天。在一些实施方案中，减湿区域以以下速率产生减湿区域液体出口流：约1,250桶/天至约5,000桶/天、约1,250桶/天至约10,000桶/天、约1,250桶/天至约25,000桶/天、约1,250桶/天至约50,000桶/天、约1,250桶/天至约75,000桶/天、约1,250桶/天至约100,000桶/天、约1,250桶/天至约125,000桶/天、约5,000桶/天至约10,000桶/天、约5,000桶/天至约25,000桶/天、约5,000桶/天至约50,000桶/天、约5,000桶/天至约75,000桶/天、约5,000桶/天至约100,000桶/天、约5,000桶/天至约125,000桶/天、约10,000桶/天至约25,000桶/天、约10,000桶/天至约50,000桶/天、约10,000桶/天至约75,000桶/天、约10,000桶/天至约100,000桶/天、约10,000桶/天至约125,000桶/天、约50,000桶/天至约100,000桶/天、或约50,000桶/天至约125,000桶/天。

在一些实施方案中，减湿区域被配置成使得液体入口位于减湿区域的第一端(例如，顶端)，并且气体入口位于减湿区域的第二相对端(例如，底端)。这样的配置可便于液体流以第一方向(例如，向下)流过减湿区域并且便于气体流以基本上相反的第二方向(例如，向上)流过减湿区域，这可有利地导致高的热效率。

根据一些实施方案，加湿区域是鼓泡塔加湿区域。在某些情况下，鼓泡塔加湿区域包括至少一个包括室的级。根据一些实施方案，所述室可包括液体层和蒸气分布区域(例如，位于液体层上方)。蒸气分布区域是指室内的整个分布有蒸气的空间(例如，室的未被液体层占据的部分)。在一些情况下，液体层包含液相可冷凝流体(例如，水)和一种或更多种污染物(例如，溶解盐)。所述室也可与气泡发生器流体连通，所述气泡发生器可充当加湿区域的至少一个级的气体入口。

在一些实施方案中，减湿区域是鼓泡塔减湿区域。在某些情况下，鼓泡塔减湿区域包括至少一个包括室的级。根据一些实施方案，所述室可包括液体层和蒸气分布区域(例如，位于液体层上方)。在一些情况下，液体层包含液相可冷凝流体。所述室也可与气泡发生器流体连通，所述气泡发生器可充当减湿区域的至少一个级的气体入口。

在某些情况下，组合hdh设备是还包括气体分布室的组合鼓泡塔设备。在一些实施方案中，气体分布室包括流体连接至气体(例如，不凝性气体)源的设备气体入口。气体分布室可包括气体分布区域，所述气体分布区域可具有足够的体积以允许气体基本上均匀地扩散在组合鼓泡塔设备的截面上。气体分布区域是指气体分布室内的整个分布有气体的空间。在一些情况下，气体分布室还包括液体层(例如，液体贮槽容积(liquidsumpvolume))。例如，液体(例如，包含液相可冷凝流体和一种或更多种污染物)可在离开加湿区域后收集在贮槽容积中。在一些情况下，液体贮槽容积与组合鼓泡塔设备的液体出口(例如，加湿区域液体出口)直接接触。在某些实施方案中，液体贮槽容积与将液体从组合鼓泡塔设备中泵送出的泵流体连通。例如，液体贮槽容积可为泵的吸入提供正抽吸压力，并且可有利地防止可能引起有害的空化气泡的负(例如，真空)抽吸压力。在一些情况下，液体贮槽容积可有利地降低鼓泡塔设备对热传递速率突然变化(例如，由于含盐水向设备中的间歇进料和/或纯水从设备中的间歇排出)的敏感性。在某些实施方案中，例如至少组合鼓泡塔设备的加湿区域包括多个垂直布置的级的实施方案，气体分布室位于组合鼓泡塔设备的底部或底部附近(例如，加湿区域下方)。

在一些实施方案中，包含气体(例如，不凝性气体)的加湿区域气体入口流进入鼓泡塔加湿区域。加湿区域气体入口流可流过加湿区域的至少一个级的气泡发生器，从而形成多个气泡。在一些情况下，气泡流过加湿区域的至少一个级的液体层。当气泡直接接触温度可高于气泡的液体层时，热和/或质量(例如，可冷凝流体)可通过蒸发(例如，加湿)过程从液体层传递至气泡，从而形成经加热的经至少部分加湿的加湿区域气体出口流和与加湿区域液体入口流相比具有更高浓度的一种或更多种污染物的加湿区域液体出口流。在某些实施方案中，可冷凝流体是水，并且含蒸气的加湿区域气体出口流相对于从加湿区域气体入口接收的加湿区域气体入口流富含水蒸气。在一些实施方案中，经加热的经至少部分加湿的气体的气泡离开液体层并在蒸气分布区域中重新合并，并且经加热的经至少部分加湿的气体基本上均匀地分布在整个蒸气分布区域中。然后，加湿区域气体出口流和加湿区域液体出口流可离开加湿区域。

在一些情况下，鼓泡塔减湿区域被配置成接收加湿区域气体出口流(例如，包含经加热的经至少部分加湿的气体)作为减湿区域气体入口流。减湿区域气体入口流可流过减湿区域的至少一个级的气泡发生器，从而形成经加热的经至少部分加湿的气体的多个气泡。在一些情况下，气泡流过减湿区域的至少一个级的液体层。当气泡直接接触温度可低于气泡的液体层时，热和/或质量(例如，可冷凝流体)可通过冷凝(例如，减湿)过程从气泡传递至液体层，从而形成经冷却的经至少部分减湿的减湿区域气体出口流和包含液相可冷凝流体的减湿区域液体出口流。在某些实施方案中，可冷凝流体是水，并且减湿区域气体出口流相对于从减湿区域气体入口接收的减湿区域气体入口流贫水蒸气。在一些实施方案中，经冷却的经至少部分减湿的气体的气泡离开液体层并在蒸气分布区域中重新合并，并且经冷却的经至少部分减湿的气体基本上均匀地分布在整个蒸气分布区域中。然后，减湿区域气体出口流和减湿区域液体出口流可离开减湿区域。

图1a示出了根据一些实施方案的示例性组合鼓泡塔设备100的示意性截面图，组合鼓泡塔设备100包括容器150，容器150包括鼓泡塔加湿区域102和鼓泡塔减湿区域104。如图1a所示，加湿区域102包括单个级，该级包括加湿区域液体入口106、加湿区域液体出口108和加湿室110。液体层112占据加湿室110的一部分。在一些实施方案中，液体层112包含液相可冷凝流体(例如，液态水)和一种或更多种污染物(例如，溶解盐)。在一些实施方案中，蒸气分布区域114占据加湿室110的未被液体层112占据的至少一部分。此外，加湿室110可包括堰116，堰116可限制液体层112的高度。加湿室110还可包括气泡发生器118，气泡发生器118可与加湿室110流体连通和/或可布置在加湿室110内。在一些情况下，气泡发生器118形成加湿室110的底表面和/或充当加湿室110的气体入口。在一些实施方案中，设备100的容器150还包括位于加湿区域102下方的气体分布室136。在图1a中，气体分布室136通过气泡发生器118与设备气体入口138和加湿室110流体连通。气泡发生器118可形成加湿室110的底表面和气体分布室136的顶表面。气体分布室136可包括气体分布区域140，气体分布区域140代表室136内的整个分布有通过设备气体入口138进入的气体的空间。

如图1a所示，减湿区域104位于加湿区域102上方。减湿区域104包括减湿区域液体入口120、减湿区域液体出口122、设备气体出口124和减湿室126。液体层128可占据减湿室126的至少一部分。在一些实施方案中，液体层128包含液相可冷凝流体(例如，液态水)。在一些实施方案中，蒸气分布区域130占据减湿室126的未被液体层128占据的至少一部分。此外，减湿室126可包括堰132，堰132可限制液体层128的高度。在一些情况下，减湿室126包括气泡发生器134，气泡发生器134可与减湿室126流体连通和/或可布置在减湿室126内。在一些情况下，气泡发生器134形成减湿室126的底表面和/或充当减湿室126的气体入口。如图1a所示，气泡发生器134形成减湿室126的底表面和加湿室110的顶表面。

在操作中，包含液相可冷凝流体和一种或更多种污染物的液体流可通过加湿区域液体入口106进入加湿区域102，流入加湿室110中的液体层112中。液体流可穿过加湿室110流动至堰116并通过加湿区域液体出口108离开加湿室110。堰116可使液体层112的高度保持为堰116的高度(例如，过量的液体可越过堰116流动至加湿区域液体出口108)。在减湿区域104中，包含液相可冷凝流体的液体流可通过减湿区域液体入口120进入，流入减湿室126中的液体层128中。液体流可穿过减湿室126流动至堰132并通过减湿区域液体出口122离开减湿室126。

在一些情况下，设备气体入口138与气体源(例如，不凝性气体)流体连通。气体可通过设备气体入口138进入设备100的容器150，流入气体分布室136中。在基本上均匀地分布在气体分布室136的整个气体分布区域140中之后，气体可通过气泡发生器118，产生多个气泡，气泡行进穿过加湿室110中的液体层112。液体层112的温度可高于气泡的温度，导致热和/或质量通过加湿过程从液体层112传递至气泡。在某些情况下，热和/或质量传递可增加气体的温度，并因此可增加其可以携带的可冷凝流体的量。在通过液体层112之后，经加热的且经至少部分加湿的气体可进入加湿室110内的蒸气分布区域114。在一些情况下，气体可基本上均匀地分布在整个蒸气分布区域114中。然后，经加热的经至少部分加湿的气体可通过气泡发生器134，从而形成经加热的经至少部分加湿的气体的多个气泡。然后，经加热的经至少部分加湿的气体的气泡可行进穿过减湿室126中的液体层128。液体层128的液体(例如，液相可冷凝流体)的温度可低于经加热的经至少部分加湿的气体的气泡。当气泡行进穿过液体层128时，热和/或质量可通过减湿过程从气泡传递至液体层128。在行进穿过液体层128之后，经冷却的经至少部分减湿的气体的气泡可进入减湿室126内的蒸气分布区域130。然后，经冷却的经至少部分减湿的气体可通过设备气体出口124离开设备100的容器150。

操作本文中所述的组合hdh设备(例如，组合鼓泡塔设备)以实现期望性能的合适条件可由该系统的操作者和/或通过算法来选择。在一些实施方案中，组合hdh设备的容器中的压力在操作期间可选择为近似环境大气压力。根据某些实施方案，组合hdh设备的容器中的压力在操作期间可选择为约90kpa或更小。在一些实施方案中，可期望在操作期间容器的加湿区域中的压力小于近似环境大气压力。在一些情况下，随着加湿区域内部的压力降低，经加湿的载气携带更多水蒸气的能力增加，使得当载气在减湿区域中减湿时基本上纯的水的产量增加。不希望受特定理论的束缚，这种效果可通过湿度比来解释，湿度比通常是指潮湿空气中的水蒸气质量与干燥空气质量之比，其在低于大气压力的压力下较高。

在一些实施方案中，组合hdh设备(例如，组合鼓泡塔设备)在操作期间可具有相对低的压降。如本文中使用的，设备的压降是指在入口处进入设备的气体流的压力与在出口处离开设备的气体流的压力之差。在图1a中，例如，设备100的压降是设备气体入口138处气体的压力与设备气体出口124处气体的压力之差。在一些情况下，压降可不包括增压装置(例如，风扇、鼓风机、压缩机、泵)的影响。例如，在某些情况下，压降可通过从在入口处进入设备的气体流的压力与在出口处离开设备的气体流的压力之差中减去一个或更多个增压装置对气体流的影响来获得。在一些实施方案中，设备的压降为约200kpa或更小、约150kpa或更小、约100kpa或更小、约75kpa或更小、约50kpa或更小、约20kpa或更小、约15kpa或更小、约10kpa或更小、约5kpa或更小、约2kpa或更小、或者约1kpa或更小。在某些实施方案中，设备的压降(例如，出口与入口的压力差)为约1kpa至约2kpa、约1kpa至约5kpa、约1kpa至约10kpa、约1kpa至约15kpa、约1kpa至约20kpa、约1kpa至约50kpa、约1kpa至约75kpa、约1kpa至约100kpa、约1kpa至约150kpa、或约1kpa至约200kpa。在一些实施方案中，入口138处气体的压力与出口124处气体的压力基本上相同(例如，压降基本上为零)。

在一些情况下，加湿区域和/或减湿区域内的入口和/或出口可作为单独且不同的结构元件/特征来提供。在一些情况下，加湿区域和/或减湿区域内的入口和/或出口可通过某些组件如气泡发生器和/或在设备的组件之间建立流体连通的任何其他特征来提供。例如，加湿区域或减湿区域的“气体入口”和/或“气体出口”可作为气泡发生器(例如，鼓泡器板)的多个孔来提供。在一些实施方案中，至少一个气泡发生器耦接至加湿区域和/或减湿区域的级的气体入口。在一些实施方案中，气泡发生器耦接至加湿区域和/或减湿区域的每个级的气体入口。

气泡发生器可具有用于产生气泡的多种特征(例如，孔)。气泡发生器的选择可以影响所产生的气泡的尺寸和/或形状，从而影响气泡与加湿区域或减湿区域的液体层之间的热和/或质量传递。可选择合适的气泡发生器和/或气泡发生器条件(例如，气泡发生器速度)以产生特定的期望的一组气泡。合适的气泡发生器的非限制性实例包括鼓泡器板(例如，包括气体可以行进穿过的多个孔的板)；包括一个或更多个穿孔管(例如，具有放射状、环形、蛛网式或轴-辐式(hub-and-spoke)结构)的装置；包括一个或更多个喷嘴的装置；和/或多孔介质(例如，微孔金属)。

在一些实施方案中，气泡发生器包括鼓泡器板。已经认识到，鼓泡器板可具有某些有利的特性。例如，鼓泡器板的压降可相对较低。此外，鼓泡器板的简易性可使其制造便宜和/或耐污染影响。根据一些实施方案，鼓泡器板包括多个孔，至少一部分孔的直径(或非圆形孔的最大截面尺寸)为约0.1mm至约50mm、约0.1mm至约25mm、约0.1mm至约15mm、约0.1mm至约10mm、约0.1mm至约5mm、约0.1mm至约1mm、约1mm至约50mm、约1mm至约25mm、约1mm至约15mm、约1mm至约10mm、或约1mm至约5mm。在某些实施方案中，多个孔的基本上所有的孔的直径(或最大截面尺寸)为约0.1mm至约50mm、约0.1mm至约25mm、约0.1mm至约15mm、约0.1mm至约10mm、约0.1mm至约5mm、约0.1mm至约1mm、约1mm至约50mm、约1mm至约25mm、约1mm至约15mm、约1mm至约10mm、或约1mm至约5mm。孔可具有任何合适的形状。例如，多个孔的至少一部分可为基本上圆形的、基本上椭圆形的、基本上方形的、基本上矩形的、基本上三角形的、和/或不规则形状的。在一些实施方案中，多个孔的基本上所有的孔为基本上圆形的、基本上椭圆形的、基本上方形的、基本上矩形的、基本上三角形的、和/或不规则形状的。

在一些情况下，鼓泡器板可沿着加湿区域和/或减湿区域中的级的底表面布置。在一些实施方案中，鼓泡器板可具有覆盖加湿区域和/或减湿区域的截面的至少约50％、至少约60％、至少约70％、至少约80％、至少约90％、至少约95％或约100％的表面积。

在一些实施方案中，组合hdh设备(例如，组合鼓泡塔设备)还包括任选的排出管。排出管通常指与组合hdh设备的气体出口流体连通的结构(例如，导管)，其中排出管的最大截面尺寸(例如，直径)和/或长度大于气体出口的对应最大截面尺寸和/或长度。在一些情况下，排出管可减少或消除液滴夹带(例如，与气体流一起流出设备的液体液滴)。不希望受特定理论的束缚，增加气体流流过的导管的最大截面尺寸往往会降低气体流的速度。因此，对于给定的气体流流动体积，可确定或选择排出管的尺寸，所述尺寸可以导致排出管中的气体流速度可不足以夹带可存在于气体流中的任何液体液滴或至少一些液体液滴，结果是这些液滴可从气体流中掉落而不是离开设备。例如，在某些情况下，气体流中液体液滴(假设这样的液滴的形状为基本上球形的)上的拖曳力可由斯托克斯定律(stokes’law)来近似：

f拖曳＝6πμrv

其中f拖曳是施加在液滴上的拖曳力(例如，通过移动的气体流)，μ是气体的动态粘度，r是液滴的半径，v是相对于液滴速度的气体速度。在一些情况下，当f拖曳大于作用在液滴上的重力时，液滴可保持被夹带并且可与气体流一起离开设备。在一些情况下，当f拖曳小于作用在液滴上的重力时，液滴可从气体流中掉落并回到设备中。根据一些实施方案，排出管的扩大的最大截面尺寸(例如，与气体出口的最大截面尺寸相比)可导致流过排出管的气体流(例如，经减湿的气体流)的速度降低。根据斯托克斯定律，降低流过排出管的气体流的速度可减小施加在气体流中的液滴上的拖曳力。在某些情况下，拖曳力可减小至使得施加在液滴上的拖曳力小于重力的程度。因此，在某些实施方案中，当含有夹带的液体液滴的气体流流入相对于气体出口具有扩大的截面尺寸的排出管时，一个或更多个夹带的液体液滴可从气体流中掉落并回到设备的液体层中(例如，通过气体出口和/或单独的导管)。在一个特定的非限制性实施方案中，一个或更多个夹带的液体液滴可从流过排出管的气体流中掉落并且可在排出管的侧面上形成表面膜。在该特定实施方案中，液体液滴可随后从排出管侧面上的表面膜流到设备的液体层中。

图1b示出了根据一些实施方案的示例性设备100的示意图，设备100包括与设备气体出口124流体连通的任选的排出管142。在一些情况下，排出管142可防止来自液体层128的液体的液滴与减湿区域气体出口流(例如，经减湿的气体流)一起流出设备100。相反，存在于经减湿的气体流中的液体液滴可从经减湿的气体流中掉落并回到液体层128中(例如，通过气体出口124和/或单独的导管)。如图1b所示，在一些情况下，排出管142的最大截面尺寸(例如，长度、直径)ds大于气体出口124的最大截面尺寸do。在某些实施方案中，排出管的最大截面尺寸ds比出口的最大截面尺寸do大至少约0.01m、至少约0.02m、至少约0.05m、至少约0.1m、至少约0.2m、至少约0.5m、至少约1m、至少约2m、或至少约5m。在一些实施方案中，排出管的最大截面尺寸ds比出口的最大截面尺寸do大出约0.01m至约0.05m、约0.01m至约0.1m、约0.01m至约0.5m、约0.01m至约1m、约0.01m至约5m、约0.1m至约0.5m、约0.1m至约1m、约0.1m至约5m、约0.5m至约1m、约0.5m至约5m、或约1m至约5m的量。

在一些实施方案中，组合hdh设备(例如，组合鼓泡塔设备)任选地包括一个或更多个液滴消除器。液滴消除器通常是指被配置成防止夹带液体液滴的装置或结构。合适类型的液滴消除器的非限制性实例包括网状消除器(例如，丝网除雾器)、叶片式消除器(例如，垂直流v形叶片式除雾器、水平流v形叶片式除雾器)、旋风分离器、涡旋分离器、液滴聚结器和/或分离罐(knockoutdrum)。在一些情况下，液滴消除器可被配置成使得气体流中夹带的液体液滴与液滴消除器的一部分碰撞并从气体流中掉落。在某些实施方案中，液滴消除器可延伸穿过一个或更多个气体出口的开口(例如，端口)。

在一些情况下，液滴消除器可位于组合hdh设备(例如，组合鼓泡塔设备)内加湿区域和/或减湿区域的气体出口的上游。例如，在图1b中，组合鼓泡塔设备100包括位于加湿室110与减湿室126之间的第一液滴消除器144(例如，在气泡发生器134的上游，充当加湿区域102的气体出口)。此外，组合鼓泡塔设备100包括位于减湿室126与设备气体出口124之间的第二液滴消除器148，其充当减湿区域104的气体出口。在操作中，流过设备100的气体流中的液体液滴可遭遇第一液滴消除器144和/或第二液滴消除器148并回到液体层(例如，液体层112和/或液体层128)中。

在一些情况下，减少或消除液滴夹带可有利地增加从组合hdh设备中回收的液相可冷凝流体(例如，纯化水)的量(例如，通过减少通过设备气体出口损失的可冷凝流体的量)。在某些实施方案中，减少或消除液滴夹带可使从组合hdh设备中回收的液相可冷凝流体(例如，纯化水)的量增加至少约1％、至少约5％、至少约10％、至少约15％、至少约20％、至少约30％、至少约40％、至少约50％、或至少约60％。在一些情况下，减少或消除液滴夹带可使从组合hdh设备中回收的可冷凝流体的量增加约1％至约10％、约1％至约20％、约1％至约40％、约1％至约60％、约5％至约20％、约5％至约40％、约5％至约60％、约10％至约20％、约10％至约30％、约10％至约40％、约10％至约50％、约10％至约60％、约20％至约30％、约20％至约40％、约20％至约50％、约20％至约60％、约30％至约40％、约30％至约50％、约30％至约60％、约40％至约50％、约40％至约60％、或约50％至约60％的量。

在一些实施方案中，组合hdh设备(例如，组合鼓泡塔设备)任选地包括液体收集器。液体收集器通常是指被配置成收集液体同时允许气体自由地流过其的结构或装置。合适类型的液体收集器的实例包括但不限于板式(deck)收集器、槽式收集器和叶片式收集器。根据一些实施方案，液体收集器被配置成收集从上方(例如，从位于液体收集器上方的减湿区域中)掉落在其上的水，同时允许气体流(例如，包含经加热的经至少部分加湿的气体的加湿区域气体出口流)自由地流过所述液体收集器。在一些情况下，液体收集器有利地防止来自组合hdh设备的减湿区域的液体流动至组合hdh设备的加湿区域。例如，如果通过组合鼓泡塔设备的气体流动终止，同时液体保留在减湿区域的一个或更多个级中，则液体可通过一个或更多个气泡发生器(例如，通过鼓泡器板的孔)离开一个或更多个级。在一些情况下，液体收集器的存在可防止离开一个或更多个减湿级的液体进入加湿区域。例如，这可避免来自减湿区域的液体(其可包含液相可冷凝流体)(例如，基本上纯的水)与来自加湿区域的液体(其可包含液相可冷凝流体和一种或更多种污染物)(例如，含盐水)混合。在某些实施方案中，液体收集器可充当减湿区域的液体贮槽容积。

在一些情况下，液体收集器位于组合hdh设备(例如，组合鼓泡塔设备)的加湿区域与减湿区域之间。在一些实施方案中，液体收集器位于加湿区域的级(例如，气体流流过的加湿区域的最后一级)的蒸气分布区域与减湿区域的级(例如，气体流流过的减湿区域的第一级)的气泡发生器之间。在某些实施方案中，液体收集器位于液滴消除器与减湿区域的级(例如，气体流流过的减湿区域的第一级)的气泡发生器之间。例如，在图1b中，液体收集器146位于液滴消除器144与减湿室126的气泡发生器134之间。

在一些实施方案中，组合hdh设备(例如，组合鼓泡塔设备)的容器的加湿区域和/或减湿区域包括多个级。在一些情况下，级可被布置成使得气体从第一级顺序地流动至第二级。在一些情况下，级可垂直布置(例如，第二级可位于设备中的第一级上方或下方)或者水平布置(例如，第二级可位于设备中的第一级的右侧或左侧)。级可被布置成使得气体流依次流过第一级、第二级、第三级等。在一些情况下，每个级可包括液体层。在涉及包括多个级的加湿区域(例如，多级加湿区域)的实施方案中，第一级(例如，垂直布置的加湿区域中的最底级)的液体层的温度可低于第二级(例如，位于垂直布置的加湿区域中的第一级上方的级)的液体层的温度，第二级的液体层的温度可低于第三级(例如，位于垂直布置的加湿区域中的第二级上方的级)的液体层的温度。在一些实施方案中，多级加湿区域中的每个级在高于前一级(例如，在包括垂直布置的加湿区域的实施方案中，在其下方的级)温度的温度下操作。在涉及包括多个级的减湿区域(例如，多级减湿区域)的实施方案中，第一级(例如，垂直布置的减湿区域中的最底级)的液体层的温度可高于第二级(例如，位于垂直布置的减湿区域中的第一级上方的级)的液体层的温度，第二级的液体层的温度可高于第三级(例如，位于垂直布置的减湿区域中的第二级上方的级)的液体层的温度。在一些实施方案中，多级减湿区域中的每个级在低于前一级(例如，在包括垂直布置的减湿区域的实施方案中，在其下方的级)温度的温度下操作。

在一些情况下，在组合hdh设备的加湿区域和/或减湿区域内存在多个级可有利地导致气体的加湿和/或减湿增加。在一些情况下，存在多个级可有利地导致液相可冷凝流体的回收率更高。例如，存在多个级可提供气体可被加湿和/或减湿(例如，进行处理以回收可冷凝流体)的大量位置。也就是说，气体可行进穿过其中至少一部分气体经受加湿(例如，蒸发)或减湿(例如，冷凝)的多于一个液体层。此外，存在多个级可增加加湿区域和/或减湿区域的入口和出口处的液体流的温度差。例如，如以下更充分地讨论的，使用多个级可以产生温度相对于减湿区域液体入口流增加的减湿区域液体出口流。这在将来自液体流(例如，减湿区域液体出口流)的热传递至系统内的单独的流(例如，加湿区域液体入口流)的系统中可以是有利的。在这样的情况下，产生经加热的减湿区域液体出口流的能力可以提高系统的能量效率。另外，存在多个级能够使设备内的流体流动具有更大的灵活性。例如，如以下进一步详细地讨论的，中间的加湿级和/或减湿级的流体(例如，气体流)抽取和/或注入可通过中间的交换导管来进行。

应当理解，组合hdh设备的容器的加湿区域和/或减湿区域可具有任何数量的级。在一些实施方案中，加湿区域和/或减湿区域可具有至少1个、至少2个、至少3个、至少4个、至少5个、至少6个、至少7个、至少8个、至少9个、或者至少10个或更多个级。在一些实施方案中，加湿区域和/或减湿区域可具有不多于1个、不多于2个、不多于3个、不多于4个、不多于5个、不多于6个、不多于7个、不多于8个、不多于9个、或不多于10个级。在一些实施方案中，级可被布置成使得他们彼此基本上平行。在某些情况下，级可以以一定角度设置。

在一些情况下，组合hdh设备的容器的加湿区域和/或减湿区域的多个级中的至少一个级包括与一个或更多个气泡发生器流体连通的室。在一些情况下，液体层占据室的一部分。在一些实施方案中，蒸气分布区域包括室的未被液体层占据的至少一部分(例如，室的液体层上方的部分)。在一些实施方案中，蒸气分布区域位于两个连续级的两个液体层之间。在某些情况下，蒸气分布区域可通过使气体重新均匀地分布在设备的容器的截面上而有利地减轻由随机鼓泡产生的流动变化。此外，在蒸气分布区域的自由空间中，气体中夹带的大液滴在气体进入后续级之前可具有一些空间以回落到液体层中。蒸气分布区域还可用于将两个后续级分开，从而通过保持各级的液体层分隔开来提高设备的热力学效率。如以下进一步详细地讨论的，室还可包括一个或更多个堰和/或挡板以控制通过室的液体流动。此外，室可包括至相邻级的一个或更多个导管(例如，液体导管)。

图2a示出了根据一些实施方案的示例性多级组合鼓泡塔设备的示意性截面图。在图2a中，组合鼓泡塔设备200包括容器294，容器294包括气体分布室202、加湿区域204和减湿区域206。加湿区域204可垂直布置在气体分布室202上方，并且减湿区域206可垂直布置在加湿区域204上方。在一些实施方案中，气体分布室202包括设备气体入口208和加湿区域液体出口210。设备气体入口208可流体连接至包含气相可冷凝流体和/或不凝性气体的第一气体源(图2a中未示出)。在一些情况下，气体分布室202包括气体分布区域212，通过设备气体入口208进入的气体基本上均匀地分布(例如，沿着气泡发生器226的底表面)在整个气体分布区域212中。在一些实施方案中，气体分布室202还包括液体贮槽容积214，液体贮槽容积214占据气体分布室202的未被气体分布区域212占据的至少一部分。在一些情况下，液体在离开加湿区域204之后在离开设备200的容器294之前收集在贮槽容积214中。如图2a所示，贮槽容积214可与加湿区域液体出口210直接接触。在一些情况下，贮槽容积214和加湿区域液体出口210可与将液体从组合鼓泡塔设备200的容器294中泵送出的泵(图2a中未示出)流体连通。在一些情况下，贮槽容积214可对泵的吸入提供正抽吸压力，并且可有利地防止可能引起空化气泡的负抽吸压力。贮槽容积214还可降低设备200对热传递速率突然变化的敏感性。

如图2a所示，加湿区域204包括第一加湿级216和第二加湿级218，其中第二加湿级218垂直地布置在第一加湿级216上方。第一加湿级216包括部分地被液体层222占据的室220。在一些情况下，液体层222包含液相可冷凝流体和一种或更多种污染物(例如，溶解盐)。蒸气分布区域224可占据加湿室220的未被液体层222占据的至少一部分(例如，液体层222上方的区域)。蒸气分布区域224可位于第一加湿级216的液体层222与第二加湿级218的液体层238之间。在图2a中，加湿室220与气泡发生器226和气泡发生器244流体连通，所述气泡发生器226可充当第一加湿级216的气体入口并允许气体分布室202与第一加湿级216之间的流体连通，所述气泡发生器244可充当第一加湿级216的气体出口并允许第一加湿级216与第二加湿级218之间的流体连通。气泡发生器226可基本上占据第一加湿级216的整个底表面，或者可占据第一加湿级216的底表面的较小部分。气泡发生器244可基本上占据第一加湿级216的整个顶表面，或者可占据第一加湿级216的顶表面的较小部分。加湿室220还可与降液管228和降液管230流体连通，所述降液管228提供第一级216与第二级218之间的液体导管，所述降液管230提供第一级216与气体分布室202之间的液体导管。位于第一级216与第二级218之间的降液管228为任何溢出的可冷凝流体(例如，从液体层238溢出)提供从第二级218行进至第一级216的路径。

室220还可包括一个或更多个液体流动结构(例如，堰和/或挡板)。例如，如图2a所示，室220包括第一堰232和第二堰234。第一堰232位于降液管228的下游并且可形成围绕降液管228的出口的池。降液管228的出口可浸没在池中，从而防止流过第一级216的气体通过降液管228而不是通过气泡发生器244流动至第二级218。例如，在一些情况下，围绕降液管228的出口的液体池的高度高于液体层222的高度(例如，堰232的高度高于液体层222的高度)。这可有利地导致降液管228周围的静压头增加，使得气泡优先地流过液体层222，而不通过围绕降液管228的液体池(例如，与液体层222中相比，在围绕降液管228的液体池中，气体必须克服的液体静压头更高)，防止气体绕过气泡发生器244。在一些情况下，允许气体流过降液管228以绕过气泡发生器244可具有扰乱通过设备200的液体流动的有害影响，并且在某些情况下可完全停止设备200的操作。在某些实施方案中，围绕降液管228的液体池的高度高于液体层222的高度并且高于液体层238的高度。在某些情况下，室220的在降液管228周围和/或下方的底表面部分(例如，室220的在堰232与端壁之间的底表面部分)基本上不可透过气体流(例如，不包括气泡发生器)，并且围绕降液管228的任何液体池的高度可高于、低于或等于液体层222和/或液体层238的高度。在一些实施方案中，堰232的顶部与降液管228的出口底部(在图2a中表示为296)之间的距离d(例如，垂直距离)大于液体层238的高度。在某些情况下，这可有利地防止通过降液管228的回流。在某些实施方案中，堰232的顶部与降液管228的出口底部之间的距离d(例如，垂直距离)大于液体层222的高度且大于液体层238的高度。在一些情况下，第二堰234位于降液管230的上游并确定液体层222的最大高度，使得高于该高度的任何液体将越过堰234通过降液管230流动至液体贮槽容积214。堰232和堰234可被设置成使得进入第一加湿级216的液体被引导从第一堰232流动至第二堰234。

第二加湿级218包括加湿室236和位于室236内的液体层238。液体层238与加湿区域液体入口240流体连通，加湿区域液体入口240可流体连接至包含液相可冷凝流体和一种或更多种污染物(例如，溶解盐)的液体源。在一些实施方案中，蒸气分布区域242占据加湿室236的未被液体层238占据的至少一部分(例如，液体层238上方的区域)。在图2a中，加湿室236与气泡发生器244和气泡发生器246流体连通，所述气泡发生器244可充当第二加湿级218的气体入口并允许第一加湿级216与第二加湿级218之间的流体连通，所述气泡发生器246可充当第二加湿级218的气体出口并允许第二加湿级218与第一减湿级250之间的流体连通。气泡发生器244可基本上占据第二加湿级218的整个底表面，或者可占据第二加湿级218的底表面的较小部分。气泡发生器246可基本上占据第二加湿级218的整个顶表面，或者可占据第二加湿级218的顶表面的较小部分。加湿室236也可与降液管228流体连通。加湿室236还可包括堰248，堰248可位于降液管228的上游。堰248可确定液体层238的最大高度，使得超过堰248高度的任何液体将越过堰248通过降液管228流入第一加湿级216的液体层222中。堰248可被设置成使得液体可穿过加湿室236从加湿区域液体入口240流动至堰248。

如图2a所示，减湿区域206包括第一减湿级250和第二减湿级252，其中第二减湿级252垂直布置在第一减湿级250上方。第一减湿级250包括部分地被液体层256占据的减湿室254。在一些情况下，可与减湿区域液体出口258流体连通的液体层256包含液相可冷凝流体(例如，基本上纯的水)。蒸气分布区域260可占据室254的未被液体层256占据的至少一部分(例如，液体层256上方的区域)。蒸气分布区域260可位于第一减湿级250的液体层256与第二减湿级252的液体层276之间。在图2a中，减湿室254与气泡发生器246和气泡发生器262流体连通，所述气泡发生器246可充当第一减湿级250的气体入口并便于第二加湿级218与第一减湿级250之间的流体连通，所述气泡发生器262可充当第一减湿级250的气体出口并便于第一减湿级250与第二减湿级252之间的流体连通。气泡发生器246可基本上占据第一减湿级250的整个底表面，或者可占据第一减湿级250的底表面的较小部分。气泡发生器262可基本上占据第一减湿级250的整个顶表面，或者可占据第一减湿级250的顶表面的较小部分。

在图2a中，第一减湿级250的减湿室254也与降液管264流体连通，降液管264提供了减湿区域206的第一级250与第二级252之间的液体导管。减湿室254还可包括第一堰266和第二堰268。第一堰266可位于降液管264的下游，并且可在降液管264出口周围建立高度高于液体层256高度的液体池(例如，堰266的高度可高于液体层256的高度)。第一堰266可被配置成防止流过第一减湿级250的气体流绕过气泡发生器262。在一些实施方案中，第一堰266的顶部与降液管264的出口底部之间的距离(例如，垂直距离)大于液体层276的高度。在一些实施方案中，第二堰268可位于减湿区域液体出口258的上游。第二堰268可确定液体层256的最大高度(例如，会导致液体层256的高度超过堰268高度的任何液体将溢出堰268并通过出口258离开)。在一些情况下，减湿级250可被配置成使得通过降液管264进入第一减湿级250的液体从第一堰266流动至第二堰268。

第二减湿级252包括可与气泡发生器262流体连通的减湿室270、减湿区域液体入口272、设备气体出口274和降液管264。气泡发生器262可充当第二减湿级252的气体入口，并且可允许第一减湿级250与第二减湿级252之间的流体连通。例如，气泡发生器262可布置成接收来自第一减湿级250的气体。气泡发生器262可基本上占据第二级252的整个底表面，或者可占据第二级252的底表面的较小部分。降液管264可提供减湿区域206的第一级250与第二级252之间的液体导管。室270可至少部分地被可包含液相可冷凝流体的液体层276占据。液体层276可与减湿区域液体入口272流体连通。室270的未被液体层276占据的至少一部分可包括可与设备气体出口274流体连通的蒸气分布区域278。减湿室270还可包括堰280，其可确定液体层276的最大高度。第二减湿级252可被配置成使得液体穿过室270从减湿区域液体入口272流动至堰280。

在操作中，第一气体流可通过与气体分布室202流体连通的设备气体入口208进入设备200的容器294。在气体分布室202中，第一气体流可沿着气泡发生器226的底表面基本上均匀地分布在整个气体分布区域212内。第一气体流可流过气泡发生器226，从而形成多个气泡。然后，气泡可流过液体层222，液体层222可包含液相可冷凝流体(例如，液态水)和一种或更多种污染物(例如，溶解盐)。当气泡流过温度可高于气泡的液体层222时，热和/或质量(例如，可冷凝流体)可通过蒸发(例如，加湿)过程从液体层222传递至气泡，使得气泡包含气相可冷凝流体。在一些实施方案中，可冷凝流体是水，并且气泡在他们穿过液体层222时被至少部分地加湿。经至少部分加湿的第一气体的气泡可进入加湿室220的蒸气分布区域224并重新合并，导致经至少部分加湿的第一气体流基本上均匀地分布在整个蒸气分布区域224内。

然后，经至少部分加湿的第一气体流可进入第二加湿级218的加湿室236，流过气泡发生器244并形成经至少部分加湿的第一气体的气泡。然后，气泡可流过温度可高于气泡的液体层238。当气泡流过液体层238时，气泡可经历蒸发过程，并且热和/或质量可从液体层238传递至气泡。在离开液体层238之后，气泡可进入加湿室236的蒸气分布区域242中，在蒸气分布区域242中气泡可重新合并并形成经进一步加热加湿的第一气体流，所述第一气体流沿着气泡发生器246的底表面基本上均匀地分布在整个蒸气分布区域242中。

然后，经进一步加湿的第一气体流可通过气泡发生器246进入减湿区域206的第一减湿级250。经进一步加湿的第一气体的气泡可行进穿过液体层256，液体层256可包含液相可冷凝流体(例如，基本上纯的水)。液体层256的温度可低于经进一步加湿的第一气体的气泡的温度，并且热和/或质量(例如，可冷凝流体)可通过冷凝(例如，减湿)过程从经加热加湿的第一气泡传递至液体层256以形成经至少部分减湿的气体。经冷却的经至少部分减湿的第一气体的气泡可在减湿室254的蒸气分布区域260中重新合并。然后，重新合并的经冷却的经至少部分减湿的第一气体可通过气泡发生器262进入第二减湿级252。经冷却的经至少部分减湿的气体的气泡可行进穿过温度可低于气泡的液体层276。当气泡行进穿过液体层276时，气泡可被进一步减湿，通过冷凝(例如，减湿)过程将热和/或质量传递至液体层276。经进一步减湿的第一气体的气泡可在减湿室270的蒸气分布区域278中重新合并，随后通过设备气体出口274离开组合鼓泡塔设备200的容器294。

在一些实施方案中，一个或更多个液体流流过组合鼓泡塔设备200(例如，以与第一气体流基本上相反的方向)。根据一些实施方案，包含液相可冷凝流体和一种或更多种污染物的第一液体流通过与第二加湿级218的液体层238流体连通的加湿区域液体入口240进入设备200的容器294。当第一液体流穿过室236从加湿区域液体入口240流动至堰248时，第一液体流(例如，作为液体层238的一部分)可直接接触温度低于第一液体流的温度的多个气泡。热和/或质量可通过蒸发(例如，加湿)过程从第一液体流传递至气泡，产生经冷却的第一液体流。如果液体层238的高度超过堰248的高度，则经冷却的第一液体流可越过堰248的顶部通过降液管228流动至围绕降液管228的出口的液体池。如果液体池的高度超过堰232的高度，则经冷却的第一液体流可越过堰232的顶部流动至第一加湿级216的液体层222。当经冷却的第一液体流穿过第一加湿级216的室220从堰232流动至堰234时，经冷却的第一液体流(例如，作为液体层222的一部分)可直接接触温度低于经冷却的第一液体流的多个气泡。热和/或质量可通过蒸发过程从经冷却的第一液体流传递至气泡，产生经进一步冷却的第一液体流。如果液体层222的高度超过堰234的高度，则经进一步冷却的第一液体流可越过堰234的顶部通过降液管230流动至液体贮槽容积214。然后，经进一步冷却的第一液体流可通过加湿区域液体出口210离开组合鼓泡塔设备200的容器294。

在一些实施方案中，包含液相可冷凝流体的第二液体流通过与第二减湿级252的液体层276流体连通的减湿区域液体入口272进入设备200的容器294。当第二液体流穿过减湿室270从减湿区域液体入口272流动至堰280时，第二液体流(例如，作为液体层276的一部分)可直接接触温度高于第二液体流的温度的多个气泡。热和/或质量可从气泡传递至第二液体流，产生经加热的第二液体流。如果液体层276的高度超过堰280的高度，则经加热的第二液体流可越过堰280的顶部通过降液管264流动至围绕降液管264的出口的液体池。如果液体池的高度超过堰266的高度，则经加热的第二液体流可越过堰266的顶部流动至第一减湿级250的液体层256。当经加热的第二液体流穿过第一减湿级250的室254从堰266流动至堰268时，经加热的第二液体流(例如，作为液体层256的一部分)可直接接触温度高于经加热的第二液体流的多个气泡。热和/或质量可从气泡传递至第二液体流，产生经进一步加热的第二液体流。如果液体层256的高度超过堰268的高度，则经进一步加热的第二液体流可从堰268的顶部溢出并通过减湿区域液体出口258离开组合鼓泡塔设备200的容器294。

在某些实施方案中，组合鼓泡塔设备200还包括一个或更多个附加的气体入口。例如，在图2b中，设备200还包括任选的第二设备气体入口282。第二设备气体入口282可与第二气体源(图2b中未示出)流体连通。第二气体的组成可与第一气体相同或不同。在一些情况下，第二气体可包含气相可冷凝流体(例如，水蒸气)和/或不凝性气体。在一些实施方案中，第一气体和第二气体可具有不同的蒸气(例如，水蒸气)浓度。在某些情况下，第一气体和第二气体可具有基本上相同的蒸气浓度。在一些情况下，第一气体和第二气体可保持在不同的温度下。在某些实施方案中，第一气体和第二气体的温度之差可为至少约1℃、至少约5℃、至少约10℃、至少约20℃、至少约50℃、至少约100℃、至少约150℃、或至少约200℃。在某些情况下，第一气体和第二气体可保持在基本上相同的温度下。

在一些实施方案中，一个或更多个附加的气体入口流体连接至组合鼓泡塔设备的一个或更多个附加的气体出口。如图2c所示，组合鼓泡塔设备200还可包括任选的第二设备气体出口284。在一些情况下，第二设备气体出口284通过气体导管流体连接至第二设备气体入口282。在某些情况下，第二设备气体出口284与中间的加湿级(例如，不是最终的加湿级)流体连通。在一些实施方案中，第二设备气体入口282与中间的减湿级(例如，不是第一减湿级)流体连通。

在一些情况下，从加湿区域中的至少一个中间位置处抽取并注入到减湿区域中的至少一个中间位置可以是热力学有利的。因为在中间气体出口处离开加湿区域的部分气体流(例如，抽取部分)未通过整个加湿区域，所以中间气体出口(例如，出口284)处的气体流的温度可低于加湿区域的主气体出口(例如，气泡发生器246)处的气体流的温度。可选择中间抽取点(例如，气体出口)和/或注入点(例如，气体入口)的位置以提高系统的热效率。例如，因为与在较低温度下相比，气体(例如，空气)在较高温度下可具有增加的蒸气含量，并且因为具有较高蒸气含量的气体的比焓可高于具有较低蒸气含量的气体的比焓，所以在加湿区域和/或减湿区域的较高温度区域中可使用较少的气体以更好地平衡气体(例如，空气)流和液体(例如，水)流的热容率比。因此，在中间位置处抽取和/或注入部分气体流可有利地允许操纵气体质量流量和更大的热回收率。

然而，应认识到，在一些实施方案中，在某些操作条件下，中间抽取和/或注入可能不一定或者总是提高组合hdh设备(例如，组合鼓泡塔设备)的热效率。此外，在一些情况下，可能存在与在中间位置处抽取和/或注入有关的某些缺陷。例如，中间抽取和/或注入可降低设备的可冷凝流体(例如，水)的生产率，并且可能存在与中间抽取和/或注入有关的某些附加成本(例如，与仪器设备、导管、隔热和/或液滴分离有关的成本)。在一些情况下，如果减湿区域中的中间注入位置处的气体流与从加湿区域中抽取并注入中间注入位置的气体流之间的温度差太大，则生产率和/或能量效率可能降低。因此，在一些情况下，构建和/或操作没有中间抽取和/或注入的设备可能是有利的。

在一些实施方案中，组合hdh设备(例如，组合鼓泡塔设备)还包括可增强设备性能的附加组件。例如，在某些实施方案中，组合hdh设备包括一个或更多个任选的液滴消除器。如上所述，存在一个或更多个液滴消除器(例如，延伸穿过一个或更多个气体出口的开口)可有利地减少或消除液滴夹带，从而可增加使用组合hdh设备回收的可冷凝流体(例如，基本上纯的水)的量。在图2d中，组合鼓泡塔设备200包括位于气泡发生器246上游的第一液滴消除器286，第一液滴消除器286充当加湿区域204的气体出口。如图2d所示，组合鼓泡塔设备200还包括穿过设备气体出口274的开口的第二液滴消除器290，第二液滴消除器290充当减湿区域206的气体出口。

根据一些实施方案，组合hdh设备(例如，组合鼓泡塔设备)还包括任选的液体收集器。在一些情况下，液体收集器位于组合hdh设备的容器的加湿区域与减湿区域之间。如上所述，存在液体收集器可有利地防止从减湿区域掉落的任何液体(例如，基本上纯的水)与来自加湿区域的液体(例如，含盐水)混合。在图2d中，组合鼓泡塔设备200包括位于加湿区域204与减湿区域206之间的液体收集器288。

在一些实施方案中，组合hdh设备(例如，组合鼓泡塔设备)包括外部液体贮槽。在一些情况下，存在外部液体贮槽可有利地减轻减湿区域的重量和/或降低组合hdh设备的质心。如图2e所示，组合鼓泡塔设备200包括与减湿区域液体出口258流体连通的外部液体贮槽292。

虽然上述的某些实施方案涉及包括垂直布置在加湿区域上方的减湿区域的组合hdh设备(例如，组合鼓泡塔设备)，其中每个加湿区域和减湿区域包括多个垂直布置的级，但是组合hdh设备可具有任何合适的结构或布置。例如，加湿区域和减湿区域可垂直地(例如，减湿区域位于加湿区域上方或下方)或水平地(例如，减湿区域位于加湿区域的右侧或左侧)布置在组合hdh设备的容器内。在一些情况下，组合hdh设备的加湿区域和/或减湿区域包括多个垂直布置或水平布置的级。在某些实施方案中，组合hdh设备包括容器，所述容器包括垂直布置的加湿区域(例如，包括多个水平或垂直布置的级)和减湿区域(例如，包括多个水平或垂直布置的级)。在一些实施方案中，组合hdh设备包括容器，所述容器包括水平布置的加湿区域(例如，包括多个水平或垂直布置的级)和减湿区域(例如，包括多个水平或垂直布置的级)。

图3a示出了根据一些实施方案的示例性组合hdh设备(例如，组合鼓泡塔设备)的示意图，所述组合hdh设备包括容器，所述容器包括与减湿区域并排设置的加湿区域。在图3a中，设备300包括容器350，容器350包括加湿区域302和位于加湿区域302左侧的减湿区域304。加湿区域302和减湿区域304各自包括多个垂直布置的级。如图3a所示，加湿区域302包括气体分布室310、位于气体分布室310上方的第一级312、位于第一级312上方的第二级314、位于第二级314上方的第三级316、位于第三级316上方的第四级318、位于第四级318上方的第五级320和位于第五级320上方的第六级322。可位于加湿区域302底部的气体分布室310可与设备气体入口306、加湿区域液体出口308和/或第一级312(例如，通过气泡发生器)流体连通。在一些情况下，气体分布室310包括气体分布区域和液体贮槽容积。可位于加湿区域302顶部的第六级322可与加湿区域液体入口324流体连通。此外，第六级322可与连接加湿区域302和减湿区域304的气体导管328流体连通。在一些情况下，第六级322与气体导管328之间可设置有液滴消除器326以防止液体液滴进入气体导管328。

气体导管328可将加湿区域302的第六级322与减湿区域304的气体分布室328流体连接。气体导管328可在图3b中更清楚地看到，图3b示出了示例性组合hdh设备300的示意图。图3b还示出了任选的辅助气体导管352，其可将加湿区域302的中间级(例如，级314至320中的任一级)与减湿区域304的中间级(例如，级334至340中的任一级)流体连接。

如图3a所示，减湿区域304包括气体分布室328、位于气体分布室328上方的第一级332、位于第一级332上方的第二级334、位于第二级334上方的第三级336、位于第三级336上方的第四级338、位于第四级338上方的第五级340和位于第五级340上方的第六级342。可位于减湿区域304底部的气体分布室328可与减湿区域液体出口330和/或第一级332(例如，通过气泡发生器)流体连通。在一些情况下，气体分布室328包括气体分布区域和液体贮槽容积。在图3a中，位于减湿区域304顶部的第六级342与减湿区域液体入口344和设备气体出口348流体连通。在一些情况下，第六级342与气体出口348之间可设置有液滴消除器346以防止从第六级342夹带液滴。

在操作中，气体(例如，不凝性气体)可通过设备气体入口306进入组合hdh设备300。气体可依次行进穿过加湿区域302的级312、314、316、318、320和322中的每一级。加湿区域302的每个级可包括包含液相可冷凝流体和一种或更多种污染物(例如，溶解盐)的液体层。当气体流过加湿区域302的每个级并与每个液体层接触时，气体可被不断地加热和加湿。然后，经加热加湿的气体可通过液滴消除器326流动至气体导管328中。经加热加湿的气体可通过气体导管328流动至减湿区域304的气体分布室328。随后，经加热加湿的气体可流过减湿区域304的级332、334、336、338、340和342中的每一级。减湿区域304的每个级可包括包含液相可冷凝流体的液体层。当经加热加湿的气体流过减湿区域304的每个级时，经加热加湿的气体可被不断地冷却和减湿。然后，经冷却减湿的气体可通过设备气体出口348离开组合hdh设备300的容器350。

在一些实施方案中，两个液体流可以以与气体流的方向基本上相反的方向(例如，与气体流逆向流动)流过组合hdh设备300。在加湿区域302中，包含液相可冷凝流体和一种或更多种污染物的第一液体流(例如，含盐水)可通过加湿区域液体入口324进入加湿区域302的第六级322(例如，加湿区域302的最上级)。然后，第一液体流可依次流过加湿区域302的级322、320、318、316、314和312中的每一级。当第一液体流流过每个级时，第一液体流可遇到温度低于第一液体流的温度的气泡。热和/或质量可从第一液体流传递至气泡，产生经冷却的第一液体流。在流过加湿区域302的每个级之后，经冷却的第一液体流可流动至气体分布室310并通过加湿区域液体出口308离开设备300的容器350。

在减湿区域304中，包含液相可冷凝流体的第二液体流(例如，基本上纯的水)可通过减湿区域液体入口344进入减湿区域304的第六级342。然后，第二液体流可依次流过减湿区域304的级342、340、338、336、334和332中的每一级。当第二液体流流过每个级时，第二液体流可遇到温度高于第二液体流的温度的气泡。热和/或质量可从气泡传递至第二液体流，产生经加热的第二液体流。在流过减湿区域304的每个级之后，经加热的第二液体流可流动至气体分布室328并通过减湿区域液体出口330离开设备300。

在一些实施方案中，组合hdh设备(例如，组合鼓泡塔设备)包括水平布置的加湿区域和减湿区域(例如，彼此相邻地水平设置)。在某些情况下，水平布置的加湿区域和减湿区域各自包括多个水平布置的级。根据一些实施方案，包括水平布置的加湿区域(其包括多个水平布置的级)和减湿区域(其包括多个水平布置的级)的设备有利地具有比具有其他配置(例如，垂直布置的加湿区域和减湿区域、其中加湿区域和减湿区域中的至少一个包括多个垂直布置的级的水平布置的加湿区域和减湿区域)的设备更低的高度。在一些实施方案中，包括水平布置的加湿区域(包括多个水平布置的级)和减湿区域(包括多个水平布置的级)的设备有利地具有相对小的占地面积。如本文中所使用的，占地面积通常是指设备的底表面(例如，与地面接触的表面)的表面积。

图4示出了根据一些实施方案的示例性组合鼓泡塔设备的示意性截面图，所述组合鼓泡塔设备包括容器，所述容器包括与减湿区域并排设置的加湿区域，其中加湿区域和减湿区域均包括水平布置的级。在图4中，组合鼓泡塔设备400包括容器434，容器434包括加湿区域402和位于加湿区域402左侧的减湿区域404。如图4所示，加湿区域402包括设备气体入口406、加湿区域液体入口408和加湿区域液体出口410。此外，加湿区域402包括多个水平布置的级412a至412d。级412a至412d中的每一级包括室，所述室包括液体层(例如，液体层414a至414d之一)和在液体层上方的蒸气分布区域。另外，级412a至412d中的每一级还包括气体导管(例如，气体导管416a至416d之一)和流体连接至气体导管的气泡发生器(例如，气泡发生器418a至418d之一)。如图4所示，每个级的气泡发生器的至少一部分位于该级的液体层的顶表面下方，使得流过气泡发生器的气体产生流过该级的液体层的气泡。在一个特定的非限制性实例中，气泡发生器418a从液体层414a的顶表面延伸至级412a的底表面。在某些实施方案中，一个或更多个气泡发生器被设置成使得他们延伸横过级的液体层的底表面(例如，使得气体在一个或更多个气泡发生器下方流动并且气泡向上流过液体层)。图4还示出了级412a至412d被多个挡板436a至436c隔开。在一些实施方案中，挡板的至少一部分包括与加湿区域402的级的顶表面接触的第一端和浸没在该级的液体层中的第二端。在一些情况下，一个或更多个气体导管穿过一个或更多个挡板。例如，在图4中，气体导管416b至416d中的每一个穿过(例如，通过)挡板436a至436c之一(例如，气体导管416b穿过挡板436a，气体导管416c穿过挡板436b，气体导管416d穿过挡板436c)。因此，挡板可防止流过加湿区域402的气体绕开气体导管416a至416d和气泡发生器418a至418d。在图4中，气体导管430a穿过的挡板436d将加湿区域402与减湿区域404隔开。

在图4中，减湿区域404包括减湿区域液体入口420、减湿区域液体出口422和设备气体出口424。此外，减湿区域404包括多个水平布置的级426a至426d。级426a至426d中的每一级包括室，所述室包括液体层(例如，液体层428a至428d之一)和在液体层上方的蒸气分布区域。级426a至426d中的每一级还包括气体导管(例如，气体导管430a至430d之一)和流体连接至气体导管的气泡发生器(例如，气泡发生器432a至432d之一)。与级412a至412d中一样，在级426a至426d中的每一级中，级的气泡发生器的至少一部分位于该级的液体层的顶表面下方。在某些实施方案中，一个或更多个气泡发生器被设置成使得他们延伸横过该级的液体层的底表面(例如，使得气体在一个或更多个气泡发生器下方流动并且气泡向上流过液体层)。如图4所示，级426a至426d被多个挡板438a至438c隔开。在一些实施方案中，挡板的至少一部分包括与减湿区域404的级的顶表面接触的第一端和浸没在该级的液体层中的第二端(例如，挡板可至少从级的顶表面延伸至该级的液体层的顶表面)。在一些情况下，一个或更多个气体导管穿过一个或更多个挡板。例如，在图4中，气体导管430b至430d中的每一个穿过挡板438a至438c之一(例如，气体导管430b穿过挡板438a，气体导管430c穿过挡板438b，气体导管430d穿过挡板438c)。因此，减湿区域404的挡板438a至438c可防止流过减湿区域404的气体绕开气体导管430a至430d和气泡发生器432a至432d。

在操作中，包含气体(例如，不凝性气体)的流可以以第一方向流过设备400，并且一个或更多个液体流可以以基本上相反的第二方向流过设备400。例如，如图4所示，气体流可从右至左流过设备400，而包含液相可冷凝流体和一种或更多种污染物的第一液体流(例如，含盐水)可从左至右流过加湿区域402并且包含液相可冷凝流体的第二液体流(例如，基本上纯的水)可从左至右流过减湿区域404。在图4中，气体流通过设备气体入口406进入设备400的容器434。气体流可进入加湿区域402的第一级412a，通过气体导管416a流动至气泡发生器418a并形成多个气泡。随后，气泡可行进穿过温度可高于气泡的液体层414a。在液体层414a中，热和质量可从液体层414a传递至气泡，以产生经加热的经至少部分加湿的气泡。在行进穿过液体层414a之后，气泡可在第一级412a的位于液体层414上方的蒸气分布区域中重新合并，基本上均匀地分布在整个蒸气分布区域中。然后，经加热的经至少部分加湿的气体流可进入第二级412b，通过气体导管416b流动至气泡发生器418b。气体流可继续从右至左流过加湿区域402，当气体流流过加湿区域402的每个级时被不断地加热和加湿。

在流过加湿区域402的级412a至412d中的每一级之后，经加热加湿的气体流可进入减湿区域404的第一级426a，通过气体导管430a流动至气泡发生器432a。可形成经加热加湿的气体的气泡并且所述气泡可行进穿过温度可低于经加热加湿的气泡的液体层428a。在液体层428a中，热和质量可从经加热加湿的气泡传递至液体层428a。然后，经冷却的经至少部分减湿的气泡可在第一级426a的蒸气分布区域中重新合并，并且经冷却的经至少部分减湿的气体流可通过气体导管430b流动至第二级426b的气泡发生器432b。经冷却的经至少部分减湿的气体流可继续从右至左流过减湿区域404，当气体流流过减湿区域404的每个级时被不断地冷却和减湿。

当气体流从右至左流过设备400时，包含液相可冷凝流体和一种或更多种污染物的第一液体流(例如，含盐水)可从左至右流过加湿区域402。如图4所示，第一液体流可通过加湿区域液体入口408进入加湿区域402，形成第四级412d的液体层414d的至少一部分。在第四级412d中，热和质量可从液体层414d中的第一液体流传递至通过气泡发生器418d形成的气体流的气泡，并且第一液体流可被冷却。此外，由于可冷凝流体(例如，水蒸气)从第一液体流转移到气体流的气泡，第一液体流可变得更浓缩(例如，一种或更多种污染物的浓度可增加)。当第一液体流流过加湿区域402的级412c、412b和412a中的每一级时，第一液体流的温度可降低，并且流中的一种或更多种污染物的浓度可增加。然后，经冷却的浓缩的液体流可通过加湿区域液体出口410离开设备400的容器434。

包含液相可冷凝流体的第二液体流(例如，基本上纯的水)也可流过设备400的容器434，从左至右流过减湿区域404。在图4中，第二液体流通过减湿区域水入口420进入减湿区域404，形成第四级426d的液体层428d的至少一部分。在第四级426d中，热和质量可从经加热加湿的气泡传递至第二液体流。因此，当第二液体流流过减湿区域404的级426d、426c、426b和426a中的每一级时，第二液体流的温度可升高，并且第二液体流的体积也可增加。然后，经加热的第二液体流可通过减湿区域液体出口422离开设备400的容器434。

尽管上述组合hdh设备(例如，组合鼓泡塔设备)的某些实施方案包括位于减湿区域右侧的加湿区域，其中气体流从右至左流动并且多个液体流从左至右流动，但是，应认识到，其他配置和其他流向也是可能的。例如，在包括水平布置的加湿区域和减湿区域的设备中，加湿区域可位于减湿区域的右侧。在一些情况下，气体流可从左至右流动，并且一个或更多个液体流可从右至左流动。

根据一些实施方案，组合hdh设备(例如，组合鼓泡塔设备)基本上连续地操作和/或被配置成便于基本上连续地操作。如本文中所使用的，连续操作的hdh设备(例如，鼓泡塔设备)是指这样的设备，其中将液体进料流以与设备产生经脱盐的液体流相同的速率进料至设备。在一些情况下，一个或更多个液体流可基本上连续地运动。例如，对于鼓泡塔hdh系统，液体进料流(例如，含盐水流)可进料至组合鼓泡塔设备，基本上连续地流过设备的加湿区域和/或减湿区域的一个或更多个级，并产生经脱盐的液体流(例如，基本上纯的水流)，随后从设备中排出。在一些情况下，连续操作的设备可具有某些优点，包括但不限于增加的正常运行时间和/或提高的能量性能。

在一些实施方案中，组合hdh设备(例如，组合鼓泡塔设备)基本上瞬时地操作和/或被配置成便于基本上瞬时地操作(例如，分批处理)。如本文中所使用的，瞬时操作的hdh设备是指这样的设备，其中将一定量的液体(例如，含盐水)引入设备中并保留在设备中直到达到一定条件(例如，一定盐度、一定密度)。在满足条件后，液体从设备中排出。在某些情况下，瞬时操作可允许在生产操作中穿插清洁操作。例如，瞬时操作对于包括压滤器的系统、生物反应器和/或其他可能需要定期清洁的系统可以是有利的。在一些情况下，瞬时操作可有利地便于处理可能难以泵送的高粘度液体(例如，含糖原料)。

图5示出了根据一些实施方案的被配置成用于瞬时操作的示例性鼓泡塔设备的示意图。在图5中，组合鼓泡塔设备500包括容器534，容器534包括加湿区域502和减湿区域504。加湿区域502包括部分地被液体层512占据的加湿室510。在一些实施方案中，蒸气分布区域514占据加湿室510的未被液体层512占据的至少一部分。根据一些实施方案，液体层512包含液相可冷凝流体和一种或更多种污染物(例如，含盐水)。在一些情况下，液体层512与加热元件506接触(例如，直接接触)。加热元件506可为被配置成将热传递至液体(例如，液体层512的液体)的任何类型的装置。合适的加热元件的非限制性实例包括电加热器(例如，电浸入式加热器)、换热器(例如，本文所述的任何类型的换热器)和/或热泵。在某些实施方案中，加热元件是流体连接至热源的换热器。合适的热源的实例包括但不限于热水锅炉(例如，燃气热水锅炉)、来自工业过程(例如发电)的废热、太阳能和/或一个或更多个减湿区域的冷却元件。通过气泡发生器524流体连接至加湿区域502且流体连接至设备气体出口526的减湿区域504包括部分地被液体层520占据的减湿室518。在一些实施方案中，蒸气分布区域522占据减湿室518的未被液体层520占据的至少一部分。在一些情况下，液体层520包括液相可冷凝流体(例如，基本上纯的水)。液体层520可与冷却元件508接触(例如，直接接触)。冷却元件508可为被配置成从液体(例如，液体层520的液体)中除去热的任何类型的装置。合适的冷却元件的非限制性实例包括电动冷冻器、换热器(例如，本文所述的任何换热器)和/或热泵。在某些实施方案中，冷却元件是流体连接至冷源的换热器。合适的冷源的实例包括但不限于空气(例如，用于空冷式换热器)、水体中的温度分层和/或地源换热器(例如，具有或不具有热泵)。如图5所示，设备500的容器534还包括气体分布室530，气体分布室530流体连接至设备气体入口528并且还通过气泡发生器516流体连接至加湿区域502。气体分布室530包括气体分布区域532(例如，室530内的整个可分布有气体的空间)。在某些实施方案中，设备气体出口526通过气体导管(例如，管)(图5中未示出)流体连接至设备气体入口528。根据某些实施方案，单个装置可充当加湿区域的加热元件(例如，加热元件506)和减湿区域的冷却元件(例如，冷却元件508)二者。例如，在一些情况下，热泵可充当加热元件和冷却元件二者。在一个特定的非限制性实例中，加热元件和冷却元件均是换热器。在一些情况下，中间流体可在加热元件与冷却元件之间传递热。

在操作中，可将一定量的包含液相可冷凝流体和一种或更多种污染物的液体(例如，含盐水)引入组合鼓泡塔设备500的加湿区域502中，形成液体层512。在一些情况下，也可将一定量的液相可冷凝流体(例如，基本上纯的水)引入设备500的减湿区域504中，形成液体层520。

然后，气体(例如，不凝性气体)可通过设备气体入口528进入设备500。气体可流过气体分布室530，在其中气体可沿着气泡发生器516的底表面基本上均匀地分布在室530的整个气体分布区域532中。气体可流过气泡发生器516，产生行进穿过液体层512的气泡。当气泡流过液体层512时，热和质量可通过蒸发过程从液体层512传递至气泡，产生经加热加湿的气泡。与液体层512接触(例如，直接接触)的加热元件506可以以潜热和显热的形式代替液体层512中损失的热能。经加热加湿的气泡可在加湿室510的蒸气分布区域514中重新合并并流过气泡发生器524，产生经加热加湿的气泡，所述气泡穿过减湿区域504中的液体层520。当经加热加湿的气泡穿过减湿区域504中的液体层520时，热和质量(例如，液相可冷凝流体)可通过冷凝过程从经加热加湿的气泡传递至温度低于气泡的液体层520。与液体层520接触(例如，直接接触)的冷却元件508可从液体层520中除去热能以防止或减轻液体层520的温度升高。经至少部分减湿的气体的气泡可在减湿区域504的室518的蒸气分布区域522中重新合并并通过气体出口526离开设备500的容器534。

气体可继续流过设备500的容器534，将一定量的可冷凝流体从加湿区域502的液体层512传递至减湿区域504的液体层520，直到达到一定条件(例如，液体层512中的液体达到一定盐度和/或密度，液体层520达到一定体积，等等)。在一些情况下，在满足条件之前，基本上不向液体层512和/或520中添加或者从其中除去液体(除了通过气体流之外)。在某些实施方案中，在满足条件之前，从设备500中除去至少一部分液体层520(例如，以防止液体层520的体积超过室518的体积)。在满足条件(例如，分批过程终止)后，液体层512的液体和/或液体层520的液体可从设备500中排出。

在一些实施方案中，组合hdh设备(例如，组合鼓泡塔设备)的加湿区域和/或减湿区域的一个或更多个级具有某些有利的特性。这些特性中的一些可与加湿区域和/或减湿区域的一个或更多个级的液体层有关。例如，在一些情况下，一个或更多个级可包括具有相对低的高度的液体层。

如上所述，加湿区域或减湿区域的一个或更多个级可包括液体层。在一些情况下，加湿区域的级中的液体层的组成可与减湿区域的级中的液体层的组成不同。例如，在加湿区域中，液体层可包含含有液相可冷凝流体和一种或更多种污染物(例如，溶解盐)的液体。在一些实施方案中，加湿级的液体层包含含盐水(例如，卤水)。在一些实施方案中，加湿级的液体层包含海水、微咸水、由油和/或气开采过程产生的水、返排水、和/或废水(例如，工业废水)。在减湿区域中，液体层可包含液相可冷凝流体(例如，水)。在某些实施方案中，减湿级的液体层包含基本上纯化的形式的液相可冷凝流体(例如，具有相对低水平的污染物)。根据一些实施方案，减湿级的液体层包含基本上纯的水。

在一些实施方案中，在组合hdh设备的操作(例如，基本上连续的操作和/或基本上瞬时的操作)期间，加湿区域和/或减湿区域的一个或更多个级中的液体层的高度相对较低。在一些情况下，级内的液体层的高度可以是从气泡发生器接触液体层的表面到液体层的顶表面垂直地测量的。

在一些实施方案中，至少一个级中的相对低的液体层高度可有利地导致在单个级的入口与出口之间相对低的压降。不希望受特定理论的束缚，加湿区域或减湿区域的给定级的压降可至少部分地归因于该级中气体必须克服的液体静压头。因此，可有利地将级中的液体层的高度保持较低以降低该级的压降。

此外，相对低的液体层高度可增强热和/或质量传递。不希望受特定理论的束缚，在加湿区域和减湿区域二者中，热和/或质量传递的理论最大量可在这样的状况下发生：其中气体达到与液体相同的温度并且气体中蒸气的量正好处于饱和浓度。气泡表面处的气-液界面可用的总面积和由每个级中的液体层高度(即使大于最小液体层高度，性能也不受影响)决定的气泡在液体中的停留时间可决定热和/或质量传递多接近上述理论最大值。因此，将液体层高度保持在操作系统所需而不影响性能的最小值可以是有利的。在一些情况下，将液体层高度保持在比最小高度更低的高度以减少与通过系统的移动空气相关的能量。尽管静压头通常相对于液体层高度线性变化，但是热和/或质量传递效率可以以指数方式变化。在本发明的上下文中已经发现，在液体层高度为约1英寸至2英寸时，鼓泡塔加湿区域和/或减湿区域中的状况可接近热和/或质量传递的最大量。

在一些实施方案中，在组合hdh设备的操作(例如，基本上连续的操作和/或基本上瞬时的操作)期间，加湿区域和/或减湿区域的至少一个级内的液体层的高度为约0.1m或更小、约0.09m或更小、约0.08m或更小、约0.07m或更小、约0.06m或更小、约0.05m或更小、约0.04m或更小、约0.03m或更小、约0.02m或更小、约0.01m或更小，或者在一些情况下约0.005m或更小。在一些实施方案中，在组合hdh设备的操作期间，加湿区域和/或减湿区域的至少一个级内的液体层的高度为约0m至约0.1m、约0m至约0.09m、约0m至约0.08m、约0m至约0.07m、约0m至约0.06m、约0m至约0.05m、约0m至约0.04m、约0m至约0.03m、约0m至约0.02m、约0m至约0.01m、约0m至约0.005m、约0.005m至约0.1m、约0.005m至约0.09m、约0.005m至约0.08m、约0.005m至约0.07m、约0.005m至约0.06m、约0.005m至约0.05m、约0.005m至约0.04m、约0.005m至约0.03m、约0.005m至约0.02m、或约0.005m至约0.01m。在一些实施方案中，在组合hdh设备的操作(例如，基本上连续的操作和/或基本上瞬时的操作)期间，加湿区域和/或减湿区域的每个级内的液体层的高度为约0.1m或更小、约0.09m或更小、约0.08m或更小、约0.07m或更小、约0.06m或更小、约0.05m或更小、约0.04m或更小、约0.03m或更小、约0.02m或更小、约0.01m或更小，或者在一些情况下约0.005m或更小。在一些实施方案中，在组合hdh设备的操作期间，加湿区域和/或减湿区域的每个级内的液体层的高度为约0m至约0.1m、约0m至约0.09m、约0m至约0.08m、约0m至约0.07m、约0m至约0.06m、约0m至约0.05m、约0m至约0.04m、约0m至约0.03m、约0m至约0.02m、约0m至约0.01m、约0m至约0.005m、约0.005m至约0.1m、约0.005m至约0.09m、约0.005m至约0.08m、约0.005m至约0.07m、约0.005m至约0.06m、约0.005m至约0.05m、约0.005m至约0.04m、约0.005m至约0.03m、约0.005m至约0.02m、或约0.005m至约0.01m。

在某些实施方案中，加湿区域或减湿区域的级中的液体层的高度与该级的长度之比可相对较低。级的长度通常是指级的最大内截面尺寸。在一些实施方案中，在组合hdh设备的操作(例如，基本上连续的操作和/或基本上瞬时的操作)期间，加湿区域和/或减湿区域的至少一个级内的液体层的高度与该至少一个级的长度之比为约1.0或更小、约0.8或更小、约0.6或更小、约0.5或更小、约0.4或更小、约0.2或更小、约0.18或更小、约0.16或更小、约0.15或更小、约0.14或更小、约0.12或更小、约0.1或更小、约0.08或更小、约0.06或更小、约0.05或更小、约0.04或更小、约0.02或更小、约0.01或更小，或者在一些情况下约0.005或更小。在一些实施方案中，在组合hdh设备的操作期间，加湿区域和/或减湿区域的至少一个级内的液体层的高度与该至少一个级的长度之比为约0.005至约1.0、约0.005至约0.8、约0.005至约0.6、约0.005至约0.5、约0.005至约0.4、约0.005至约0.2、约0.005至约0.18、约0.005至约0.16、约0.005至约0.15、约0.005至约0.14、约0.005至约0.12、约0.005至约0.1、约0.005至约0.08、约0.005至约0.06、约0.005至约0.05、约0.005至约0.04、约0.005至约0.02、或约0.005至约0.01。在一些实施方案中，在组合hdh设备的操作(例如，基本上连续的操作和/或基本上瞬时的操作)期间，加湿区域和/或减湿区域的每个级内的液体层的高度与各对应级的长度之比为约1.0或更小、约0.8或更小、约0.6或更小、约0.5或更小、约0.4或更小、约0.2或更小、约0.18或更小、约0.16或更小、约0.15或更小、约0.14或更小、约0.12或更小、约0.1或更小、约0.08或更小、约0.06或更小、约0.05或更小、约0.04或更小、约0.02或更小、约0.01或更小，或者在一些情况下约0.005或更小。在某些实施方案中，在组合hdh设备的操作期间，加湿区域和/或减湿区域的每个级内的液体层的高度与各对应级的长度之比为约0.005至约1.0、约0.005至约0.8、约0.005至约0.6、约0.005至约0.5、约0.005至约0.4、约0.005至约0.2、约0.005至约0.18、约0.005至约0.16、约0.005至约0.15、约0.005至约0.14、约0.005至约0.12、约0.005至约0.1、约0.005至约0.08、约0.005至约0.06、约0.005至约0.05、约0.005至约0.04、约0.005至约0.02、或约0.005至约0.01。

在一些实施方案中，加湿区域和/或减湿区域内的单个级的高度(例如，从位于该级底部的气泡发生器到该级内的室顶部垂直地测量)可相对较低。如上所述，降低一个或更多个级的高度可潜在地降低成本和/或潜在地增加系统内热和质量传递。在一些实施方案中，加湿区域和/或减湿区域的至少一个级的高度为约0.5m或更小、约0.4m或更小、约0.3m或更小、约0.2m或更小、约0.1m或更小，或者在一些情况下约0.05m或更小。在某些情况下，加湿区域和/或减湿区域的至少一个级的高度为约0m至约0.5m、约0m至约0.4m、约0m至约0.3m、约0m至约0.2m、约0m至约0.1m、约0m至约0.05m、约0.05m至约0.5m、约0.05m至约0.4m、约0.05m至约0.3m、约0.05m至约0.2m、或约0.05m至约0.1m。在一些实施方案中，加湿区域和/或减湿区域的每个级的高度为约0.5m或更小、约0.4m或更小、约0.3m或更小、约0.2m或更小、约0.1m或更小，或者在一些情况下约0.05m或更小。在某些情况下，加湿区域和/或减湿区域的每个级的高度为约0m至约0.5m、约0m至约0.4m、约0m至约0.3m、约0m至约0.2m、约0m至约0.1m、约0m至约0.05m、约0.05m至约0.5m、约0.05m至约0.4m、约0.05m至约0.3m、约0.05m至约0.2m、或约0.05m至约0.1m。

在一些实施方案中，至少一个级的级的压降(即，入口气体压力与出口气体压力之差)为约200kpa或更小、约150kpa或更小、约100kpa或更小、约75kpa或更小、约50kpa或更小、约20kpa或更小、约15kpa或更小、约10kpa或更小、约5kpa或更小、或者约1kpa或更小。在某些情况下，至少一个级的压降为约1kpa至约5kpa、约1kpa至约10kpa、约1kpa至约15kpa、约1kpa至约20kpa、约1kpa至约50kpa、约1kpa至约75kpa、约1kpa至约100kpa、约1kpa至约150kpa、或约1kpa至约200kpa。在一些实施方案中，加湿区域和/或减湿区域的至少一个级的压降基本上为零。在某些情况下，加湿区域和/或减湿区域的每个级的压降为约200kpa或更小、约150kpa或更小、约100kpa或更小、约75kpa或更小、约50kpa或更小、约20kpa或更小、约15kpa或更小、约10kpa或更小、约5kpa或更小、或者约1kpa或更小。在某些实施方案中，加湿区域和/或减湿区域的每个级的压降为约1kpa至约5kpa、约1kpa至约10kpa、约1kpa至约15kpa、约1kpa至约20kpa、约1kpa至约50kpa、约1kpa至约75kpa、约1kpa至约100kpa、约1kpa至约150kpa、或约1kpa至约200kpa。根据某些实施方案，加湿区域和/或减湿区域的每个级的压降基本上为零。

组合hdh设备(例如，组合鼓泡塔设备)的加湿区域或减湿区域的级可具有适用于特定应用的任何形状。在一些实施方案中，加湿区域和/或减湿区域的至少一个级的截面形状为基本上圆形的、基本上椭圆形的、基本上方形的、基本上矩形的、基本上三角形的、或不规则形状的。在一些实施方案中，加湿区域和/或减湿区域的至少一个级具有相对大的纵横比。如本文中所使用的，级的纵横比是指级的长度与级的宽度之比。级的长度可指级的最大内截面尺寸(例如，在与级的垂直轴垂直的平面内)，并且级的宽度可指级的垂直于长度测量的最大截面尺寸(例如，在与级的垂直轴垂直的平面内)。

在一些实施方案中，组合hdh设备(例如，组合鼓泡塔设备)的加湿区域和/或减湿区域的至少一个级的纵横比为至少约1.5、至少约2、至少约5、至少约10、至少约15、或至少约20。在一些实施方案中，加湿区域和/或减湿区域的至少一个级的纵横比为约1.5至约5、约1.5至约10、约1.5至约15、约1.5至约20、约2至约5、约2至约10、约2至约15、约2至约20、约5至约10、约5至约15、约5至约20、约10至约15、约10至约20、或约15至约20。在一些实施方案中，组合hdh设备的加湿区域和/或减湿区域的每个级的纵横比为至少约1.5、至少约2、至少约5、至少约10、至少约15、或至少约20。在一些实施方案中，组合hdh设备的加湿区域和/或减湿区域的每个级的纵横比为约1.5至约5、约1.5至约10、约1.5至约15、约1.5至约20、约2至约5、约2至约10、约2至约15、约2至约20、约5至约10、约5至约15、约5至约20、约10至约15、约10至约20、或约15至约20。

在一些实施方案中，组合hdh设备(例如，组合鼓泡塔设备)的加湿区域和/或减湿区域的一个或更多个级中的一个或更多个堰位于所述级的室内以控制或引导液体流动(例如，在一个级内和/或在两个或更多个级之间)。

在一些实施方案中，加湿区域和/或减湿区域的一个或更多个级中的液体层的最大高度可通过一个或更多个堰来设定。如本文中所使用的，堰是指级中阻挡液体流动的结构。在一些情况下，堰可毗邻或围绕室的其中液体可从室中流出例如至下面的不同室中的区域。例如，如果堰位于液体出口的上游，则使得液体层的高度超过堰的高度的任何额外的液体溢出堰并通过液体出口离开级。

在一些实施方案中，一个或更多个堰建立了围绕两个级之间的液体导管的出口的液体池。在一些实施方案中，堰毗邻或围绕级中接收来自例如在该区域上方或毗邻该区域的不同室的液体流的区域。例如，第一级可垂直地位于第二级下方，并且第二级的液体出口可为进料至第一级中的降液管。堰可直接位于降液管的下游，使得堰环绕降液管或一直延伸至室的壁以产生其中浸没降液管的出口的池。池可防止空气进入降液管。在一些情况下，池的高度大于第一级中的液体层的高度(例如，堰的高度大于第一级中的液体层的高度)。否则，分布通过第一级中的液体层的空气的静压头大于空气向上流过降液管所需的静压头。因此，池高度大于第一级中的液体层的高度可有利地防止空气向上流过降液管。在一些实施方案中，当将额外的液体引入池中并且池中的液体高度超过堰的高度时，过量的液体可溢出堰的顶部(例如，进入第一级的液体层中)。在某些实施方案中，产生环绕降液管的池的堰的顶部与降液管的出口底部之间的距离(例如，垂直距离)大于第二级中的液体层的高度。在一些情况下，这可有利地防止通过降液管的回流。

在一些情况下，堰可位于室内以不接触室的一个或更多个壁。在一些情况下，堰可位于室内以接触室的一个或更多个壁。

可选择一个或更多个堰以具有小于室的高度的高度。在一些实施方案中，堰的高度可决定室中的液体层的最大高度。例如，如果停留在第一室中的液体层达到超过沿着室的底表面设置的堰的高度的高度，则至少一部分过量液体可溢出堰。在一些情况下，过量液体可流入第二相邻的室，例如，位于第一室下方的室。在一些实施方案中，室中的至少一个堰的高度为约0.1m或更小、约0.09m或更小、约0.08m或更小、约0.07m或更小、约0.06m或更小、约0.05m或更小、约0.04m或更小、约0.03m或更小、约0.02m或更小、约0.01m或更小，或者在一些情况下约0.005m或更小。在一些实施方案中，室中的至少一个堰的高度为约0m至约0.1m、约0m至约0.09m、约0m至约0.08m、约0m至约0.07m、约0m至约0.06m、约0m至约0.05m、约0m至约0.04m、约0m至约0.03m、约0m至约0.02m、约0m至约0.01m、约0m至约0.005m、约0.005m至约0.1m、约0.005m至约0.09m、约0.005m至约0.08m、约0.005m至约0.07m、约0.005m至约0.06m、约0.005m至约0.05m、约0.005m至约0.04m、约0.005m至约0.03m、约0.005m至约0.02m、或约0.005m至约0.01m。在一些实施方案中，室中的每个堰的高度为约0.1m或更小、约0.09m或更小、约0.08m或更小、约0.07m或更小、约0.06m或更小、约0.05m或更小、约0.04m或更小、约0.03m或更小、约0.02m或更小、约0.01m或更小，或者在一些情况下约0.005m或更小。在一些实施方案中，室中的每个堰的高度为约0m至约0.1m、约0m至约0.09m、约0m至约0.08m、约0m至约0.07m、约0m至约0.06m、约0m至约0.05m、约0m至约0.04m、约0m至约0.03m、约0m至约0.02m、约0m至约0.01m、约0m至约0.005m、约0.005m至约0.1m、约0.005m至约0.09m、约0.005m至约0.08m、约0.005m至约0.07m、约0.005m至约0.06m、约0.005m至约0.05m、约0.005m至约0.04m、约0.005m至约0.03m、约0.005m至约0.02m、或约0.005m至约0.01m。

在一些实施方案中，可设置一个或更多个堰以促进液体在室的整个长度上以基本上线性的路径流动。例如，可选择室以具有长度大于其宽度的截面形状(例如，基本上矩形的截面)，使得堰促进液体沿着室的长度流动。在一些情况下，可期望促进在整个室上的这种横向流动，以使可冷凝流体的液相与气相之间的相互作用最大化，由此使其间的热和/或质量传递最大化。

本文中所述的hdh设备(例如，鼓泡塔设备)还可包括被设置成有利于、引导或以其他方式影响设备内的流体流动的一个或更多个组件。在一些实施方案中，组合hdh设备的至少一个级的至少一个室可包括被设置成引导液体如液相可冷凝流体(例如，水)流流动的一个或更多个挡板。在某些情况下，组合hdh设备的每个室可包括一个或更多个挡板。用于本文中所述的实施方案的合适挡板包括具有例如基本上矩形形状的板状制品。挡板也可被称为屏障、坝等。

挡板或挡板的组合可以以多种配置布置以引导室内的液体流动。在一些情况下，挡板可以被布置成使得液体以基本上线性的路径从室的一端行进到室的另一端(例如，沿着具有基本上矩形截面的室的长度)。在一些情况下，挡板可以被布置成使得液体以非线性路径穿过室，例如在室内具有一个或更多个弯曲或转弯的路径。即，液体在室内行进的距离可长于室的长度。在一些实施方案中，一个或更多个挡板可沿着组合hdh设备内的至少一个室的底表面设置，从而影响进入室的液体的流动。

在一些实施方案中，挡板可以以这样的方式设置以引导液体在单个室内的流动，例如，沿着室的底表面以线性或非线性的方式流动。在一些实施方案中，一个或更多个挡板可被设置成与具有基本上矩形截面形状的室的横向侧(即，宽度)基本上平行，即可为横向挡板。在一些实施方案中，一个或更多个挡板可被设置成与具有基本上矩形截面形状的室的纵向侧(即，长度)基本上平行，即可为纵向挡板。在这样的配置中，一个或更多个纵向挡板可引导液体沿着基本上非线性的路径流动。

在一些实施方案中，一个或更多个挡板可以以这样的方式设置以引导液体在单个室内沿着可提高热和/或质量传递效率的路径流动。例如，室可包括处于第一温度的通过液体入口进入的液体和处于不同的第二温度的通过气泡发生器进入的气体。在某些情况下，当第一温度接近第二温度时，液体与气体之间的热和质量传递可增加。可影响第一温度接近第二温度的能力的一个因素可为液体流过室所花费的时间量。

在一些情况下，流过室的液体部分花费基本上等量的流过室的时间可以是有利的。例如，在第一部分液体在室中花费较短的时间量而第二部分液体在室中花费较长的时间量的条件下，热和质量传递可不期望地减少。在这样的条件下，第一部分和第二部分的混合物的温度可比如果第一部分和第二部分二者在室中花费基本上等量的时间的情况距气体的第二温度更远。因此，在一些实施方案中，可在室中设置一个或更多个挡板以便于液体流动使得流过室的液体部分花费基本上等量的流过室的时间。例如，室内的一个或更多个挡板可将位于入口处的液体(例如，可能在室中花费较短时间量的液体)与位于出口处的液体(例如，可能在室中花费较长时间量的液体)在空间上隔开。在一些情况下，室内的一个或更多个挡板可便于液体沿着具有基本上相同长度的流动路径流动。例如，一个或更多个挡板可防止第一部分液体沿着基本上较短的路径从室的入口行进到室的出口(例如，沿着具有矩形截面的室的宽度)，并且防止第二部分液体沿着基本上较长的路径从室的入口行进到室的出口(例如，沿着具有矩形截面的室的长度)。

在一些情况下，增加液体流过室所花费的时间量可以是有利的。因此，在某些实施方案中，可在单个室内设置一个或更多个挡板以便于液体沿着具有相对高的纵横比(例如，流动路径的平均长度与流动路径的平均宽度之比)的流动路径流动。例如，在一些情况下，一个或更多个挡板可被设置成使得流过室的液体遵循纵横比为至少约1.5、至少约2、至少约5、至少约10、至少约20、至少约50、至少约75、至少约100或更大的流动路径。在一些实施方案中，流过室的液体遵循纵横比为约1.5至约5、约1.5至约10、约1.5至约20、约1.5至约50、约1.5至约75、约1.5至约100、约5至约10、约5至约20、约5至约50、约5至约75、约5至约100、约10至约20、约10至约50、约10至约75、约10至约100、或约50至约100的流动路径。

在一些情况下，通过室的液体流动路径的纵横比可大于室的纵横比。在某些情况下，存在挡板以增加液体流动路径的纵横比可有利于使用具有相对低的纵横比(例如，约1)的设备，例如具有基本上圆形截面的设备。例如，图6a示出了根据一些实施方案的示例性室600的示意图，根据一些实施方案，所述室600具有基本上圆形的截面(例如，底表面)和螺旋形挡板602。在操作中，液体可通过位于基本上圆形截面的中心处或附近的液体入口(未示出)进入室600。然后，液体可沿着螺旋形挡板602流动并通过位于基本上圆形截面的上边缘处的液体出口(未示出)离开室600。尽管室600的基本上圆形截面的纵横比为约1，但是液体流动路径的纵横比远远大于1(例如，约4.5)。作为一个另外的实例，图6b示出了根据一些实施方案的示例性室600的示意图，所述室600具有基本上圆形的截面(例如，底表面)并包括第一挡板602和第二挡板604。在操作中，液体可通过位于基本上圆形截面的左上部分的液体入口(未示出)进入室600。液体可首先沿着箭头606的方向流动。然后，液体可绕着挡板602流动并且以相反的方向沿着箭头608的方向流动。然后，液体可绕着挡板604流动并且沿着箭头610的方向流动，随后通过位于基本上圆形截面的右下部分的液体出口(未示出)离开室600。尽管室600的圆形截面的纵横比为约1，但是通过室600的液体流动路径的纵横比远远大于1。

在一些实施方案中，挡板是纵向挡板。例如，纵向挡板可沿着级的长度从第一端延伸至第二相对端。在一些实施方案中，在级的纵向挡板与第一端和/或第二端之间可存在间隙，使得液体可绕着纵向挡板(例如，以蛇形路径)流动。在一些实施方案中，级可包括多于一个纵向挡板。在一些实施方案中，室内布置有至少一个纵向挡板、至少两个纵向挡板、至少三个纵向挡板、至少四个纵向挡板、至少五个纵向挡板、至少十个纵向挡板或更多。在一些实施方案中，室包括1至10个纵向挡板、1至5个纵向挡板、或1至3个纵向挡板。

在一些实施方案中，挡板是横向挡板(例如，水平挡板)。在一些情况下，室内布置有至少一个横向挡板、至少两个横向挡板、至少三个横向挡板、至少四个横向挡板、至少五个横向挡板、至少十个横向挡板或更多。在一些实施方案中，室包括1至10个横向挡板、1至5个横向挡板、或1至3个横向挡板。

组合hdh设备(例如，组合鼓泡塔设备)可包括具有适用于特定应用的任何形状的容器。在一些实施方案中，组合hdh设备的容器的截面为基本上圆形的、基本上椭圆形的、基本上方形的、基本上矩形的、基本上三角形的、或不规则形状的。已经认识到，在某些情况下，组合hdh设备的容器具有基本上圆形的截面可以是有利的。在一些情况下，具有基本上圆形截面的容器(例如，基本上圆柱形的容器)可比具有不同形状的截面(例如，基本上矩形的截面)的容器更容易制造。例如，对于具有一定直径(例如，约0.6μm或更小)的组合hdh设备的基本上圆柱形的容器，可使用预制导管和/或管来形成hdh设备的容器的壁。此外，组合hdh设备的基本上圆柱形的容器可由片材(例如，不锈钢)通过弯曲该片并焊接单个接缝来制造。相比下方，具有不同形状的截面的组合hdh设备的容器可具有多于一个焊接接缝(例如，具有基本上矩形截面的组合hdh设备可具有四个焊接接缝)。此外，具有基本上圆形截面的组合hdh设备的容器可比具有不同形状的截面(例如，基本上矩形的截面)的组合hdh设备需要更少的材料来制造。在某些实施方案中，组合hdh设备的容器具有基本上平行六面体的形状、基本上矩形棱柱的形状、基本上圆柱形的形状、基本上锥体的形状和/或不规则的形状。在一些情况下，组合hdh设备(例如，组合鼓泡塔设备)的容器具有相对高的纵横比可以是有利的。例如，在一些情况下，组合hdh设备的容器具有基本上矩形的截面可以是有利的。

组合hdh设备(例如，组合鼓泡塔设备)的容器可具有适用于特定应用的任何尺寸。在一些实施方案中，组合hdh设备的容器的最大截面尺寸为约10m或更小、约5m或更小、约2m或更小、约1m或更小、约0.5m或更小、或者约0.1m或更小。在一些情况下，组合hdh设备的容器的最大截面尺寸为约0.01m至约10m、约0.01m至约5m、约0.01m至约1m、约0.5m至约10m、约0.5m至约5m、约0.5m至约1m、约1m至约5m、或约1m至约10m。

组合hdh设备(例如，组合鼓泡塔设备)的外部可包含任何合适的材料。在某些实施方案中，组合hdh设备的容器包含不锈钢、铝和/或塑料(例如，聚氯乙烯、聚乙烯、聚碳酸酯)。在一些实施方案中，使从组合hdh设备的容器向环境的热损失最小化可以是有利的。在一些情况下，设备的容器的外部和/或内部可包含绝热材料。例如，设备的容器可至少部分地涂覆有、覆盖有或包裹有绝热材料。合适的绝热材料的非限制性实例包括弹性体泡沫、纤维玻璃、陶瓷纤维矿棉、玻璃矿棉、酚醛泡沫、聚异氰脲酸酯、聚苯乙烯和聚氨酯。

在某些情况下，组合hdh设备(例如，组合鼓泡塔设备)具有相对低的高度和/或相对小的占地面积可以是有利的。例如，相对低的高度和/或相对小的占地面积可有利地便于设备的运输(例如，因为设备可固定在现有的货车底板上和/或标准运输集装箱中)和/或安装，特别是对于位于远程地点的系统。相比下方，常规的hdh系统通常相对较高和/或具有相对大的占地面积。例如，常规的hdh系统通常包括填充床加湿器，所述填充床加湿器通常相对较高(例如，至少约20m高)以产生足够量的相对纯的水。由于现有的运输拖车(例如，车箱)和运输集装箱的尺寸，并且由于某些公路限制(例如，桥和/或立交桥的高度)，所以这样的加湿器通常需要分块运输到部署地点并在部署地点组装。需要在部署地点(通常是远程的)组装加湿器和/或减湿器可增加与常规hdh系统的部署相关的时间和经济成本。此外，加湿器和/或减湿器的相对大的尺寸可能需要额外的费用。例如，相对较高和/或具有相对大的占地面积的加湿器和/或减湿器可能需要建造相对较大的水泥地基，组装大量的复杂的管架和/或雷电保护。此外，相对较高和/或具有相对大的占地面积的加湿器和/或减湿器可能在没有大量的额外费用的情况下难以移动到不同地点。

根据一些实施方案，组合hdh设备(例如，组合鼓泡塔设备)具有相对低的高度。例如，在一些实施方案中，组合hdh设备包括具有相对低的高度的容器。容器的高度可指容器的第一端(例如，顶端)与第二端(例如，底端)之间的最大垂直距离。参照图1a，设备100的容器150具有高度hv。在一些情况下，组合hdh设备的容器的高度为约5m或更小、约4m或更小、约3.5m或更小、约3m或更小、约2m或更小、约1m或更小，或者在一些情况下约0.5m或更小。在某些情况下，组合hdh设备的容器的高度为约1m至约5m、约1m至约4m、约1m至约3.5m、约1m至约3m、或约1m至约2m。在一些情况下，具有相对低的高度(例如，约5m或更小)的组合hdh设备可通过运输拖车或运输集装箱以预组装和操作取向(例如，直立的)的形式运输到部署地点。在一些情况下，这样的设备可需要最少的在现场部署的时间和/或金钱。

在一些实施方案中，组合hdh设备(例如，组合鼓泡塔设备)的容器具有相对小的占地面积(例如，容器在处于操作取向时的底表面的表面积)。在某些实施方案中，组合hdh设备的容器的占地面积为约100m²或更小、约75m²或更小、约50m²或更小、约20m²或更小、约10m²或更小、约5m²或更小、约2m²或更小、或者约1m²或更小。在一些情况下，组合hdh设备的容器的占地面积为约10m²至约100m²、约10m²至约75m²、约10m²至约50m²、约10m²至约20m²、约1m²至约100m²、约1m²至约75m²、约1m²至约50m²、约1m²至约20m²、约1m²至约10m²、或约1m²至约5m²。

在一些实施方案中，组合hdh设备的容器具有相对高的最大截面纵横比。如本文中所使用的，容器的截面纵横比是指在处于操作取向时容器的长度与容器的宽度之比。容器的长度是指在与容器的主轴垂直的平面中测量的容器的最大截面尺寸，其中容器的主轴(例如，垂直轴、水平轴)平行于容器的最大尺寸。容器的宽度是指垂直于与容器的主轴垂直的平面中的长度测量的容器的最大截面尺寸。在一些情况下，截面纵横比可沿着主轴变化。最大截面纵横比是截面纵横比的最大值。在一些实施方案中，组合hdh设备的容器的最大截面纵横比为至少约1.5、至少约2、至少约5、至少约10、至少约15、或至少约20。在一些实施方案中，组合hdh设备的容器的最大截面纵横比为约1.5至约5、约1.5至约10、约1.5至约15、约1.5至约20、约2至约5、约2至约10、约2至约15、约2至约20、约5至约10、约5至约15、约5至约20、约10至约15、约10至约20、或约15至约20。

在一些实施方案中，组合hdh设备还包括便于运送设备的附加特征。在某些实施方案中，例如，组合hdh设备包括一体化轮座(wheelbase)结构。例如，图7a为包括容器(其包括加湿区域710和减湿区域720)和一体化轮座结构730的示例性组合hdh设备700的示意图，一体化轮座结构730包括两个轮并具有自调平边缘(例如，被配置成将设备的大部分重量置于设备的主框架上而不是轮上的调平边缘)。示例性组合hdh设备700可直接连接至牵引机单元(图7中未示出)，并且可避免需要单独的运输拖车。当不连接至牵引机单元时(例如，当放置在地面上时)，一体化轮座结构730的自调平边缘可确保设备的大部分重量落在设备的主框架上而不是轮上。示例性组合hdh设备700的另外的视图示于图7b和7c中。

在某些实施方案中，组合hdh设备包括一个或更多个一体化轮(例如，与设备直接一体化的轮)。在其中组合hdh设备包括两个或更多个一体化轮的实施方案中，组合hdh设备还可包括一个或更多个车轴，每个车轴连接两个或更多个轮(例如，两个或更多个一体化轮)。在一些实施方案中，包括一个或更多个一体化轮和/或一个或更多个车轴的组合hdh设备可直接连接至牵引机单元。

根据一些实施方案，脱盐系统还包括运输拖车。在一些实施方案中，组合hdh设备的容器位于运输拖车上。运输拖车可为本领域已知的任何类型的运输拖车。合适类型的运输拖车的实例包括但不限于平板拖车、可延伸的平板拖车、阶梯式甲板拖车(也被称为落甲板拖车)、可延伸的阶梯式甲板拖车(也被称为可延伸的落甲板拖车)、双轴展开的阶梯式甲板拖车、低平板半挂车和可延伸的低平板半挂车。图8a示出了包括组合hdh设备800和平板拖车820的示例性系统的示意图。图8b示出了包括组合hdh设备830和阶梯式甲板拖车840的示例性系统的示意图。图8c示出了包括组合hdh设备850和低平板半挂车860的示例性系统的示意图。每种类型的运输拖车可具有一定量的可用运输面积(例如，可被货物占据的面积)。在一些情况下，平板拖车的可用运输面积可大于阶梯式甲板拖车或低平板半挂车的可用运输面积。因此，在某些情况下，与可在阶梯式甲板拖车或低平板半挂车上运送的最大组合hdh设备相比，可在平板拖车上运送的最大组合hdh设备可更大并具有更高的容量(例如，具有更高的蒸发速率和/或冷凝速率)。

在一些实施方案中，组合hdh设备被配置成在运输拖车的尺寸内适合。在某些实施方案中，运输拖车的长度为约40英尺、约48英尺、约53英尺、或约70英尺。在某些实施方案中，运输拖车的宽度为约8英尺6英寸。在一些情况下，组合hdh设备被配置成占据运输拖车的相对大百分比的可用运输面积。在某些实施方案中，组合hdh设备的占地面积占据运输拖车的运输面积的至少约20％、至少约30％、至少约40％、至少约50％、至少约60％、至少约80％、至少约90％、至少约95％、或约100％。在一些实施方案中，组合hdh设备的占地面积占据运输拖车的运输面积的约20％至约50％、约20％至约60％、约20％至约70％、约20％至约80％、约20％至约90％、约20％至约100％、约50％至约60％、约50％至约70％、约50％至约80％、约50％至约90％、约50％至约100％、约60％至约100％、约70％至约100％、约80％至约100％、或约90％至约100％。在某些实施方案中，组合hdh设备的轮廓被设置成(例如，围绕运输拖车的轮舱)占据运输拖车的更大百分比的运输面积。

根据一些实施方案，脱盐系统还包括运输集装箱。在一些实施方案中，组合hdh设备的容器位于运输集装箱中。运输集装箱可为本领域已知的任何类型的运输集装箱。在一些实施方案中，运输集装箱为5’集装箱(iso名称1f，4’9.5”x8’x8’，也称为“quadcon”)、6.5’集装箱(iso名称1e，6’5.5”x8’x8’，也称为“tricon”)、10’集装箱(iso名称1d，9’9.75”x8’x8’，也称为“bicon”)、20’标准集装箱(iso名称1cc，19’10.5”x8’x8’6”)、20’集装箱(iso名称1c，19’10.5”x8’x8’)、30’高立方体集装箱(iso名称1bbb，29’11.25”x8’x9’6”)、30’标准集装箱(iso名称1bb，29’11.25”x8’x8’6”)、30’集装箱(iso名称1b、29’11.25”x8’x8’)、40’高立方体集装箱(iso名称1aaa，40’x8’x9’6”)、40’标准集装箱(iso名称1aa，40’x8’x8’6”)、40’集装箱(iso名称1a，40’x8’x8’)、45’高立方体集装箱(45’x8’x9’6”)、45’标准集装箱(45’x8’x8’6”)、48’高立方体集装箱(48’x8’6”x9’6”)、53’集装箱(53’x8’6”x9’6”)、和/或欧洲托盘宽集装箱(例如，内部宽度为2.44m)。运输集装箱可为联合运输集装箱。在某些实施方案中，运输集装箱的标称长度为20英尺、40英尺、45英尺、48英尺或53英尺。在一些实施方案中，运输集装箱的长度为4英尺9.5英寸、6英尺5.5英寸、9英尺9.75英寸、19英尺10.5英寸、29英尺11.25英寸、40英尺、45英尺、48英尺、或53英尺。在某些实施方案中，运输集装箱的宽度为约8英尺或8英尺6英寸。在某些实施方案中，运输集装箱的高度为8英尺、8英尺6英寸、或9英尺6英寸。

在一些实施方案中，组合hdh设备被配置成在运输集装箱的尺寸内适合。在一些情况下，组合hdh设备被配置成占据运输集装箱的相对大百分比的可用运输面积。在某些实施方案中，组合hdh设备的占地面积占据运输集装箱的运输面积的至少约20％、至少约30％、至少约40％、至少约50％、至少约60％、至少约80％、至少约90％、至少约95％、或约100％。在一些实施方案中，组合hdh设备的占地面积占据运输集装箱的运输面积的约20％至约50％、约20％至约60％、约20％至约70％、约20％至约80％、约20％至约90％、约20％至约100％、约50％至约60％、约50％至约70％、约50％至约80％、约50％至约90％、约50％至约100％、约60％至约100％、约70％至约100％、约80％至约100％、或约90％至约100％。

在一些实施方案中，组合hdh设备被配置成占据运输集装箱的相对大百分比的可用运输体积(例如，可被货物占据的体积)。在某些实施方案中，组合hdh设备占据运输集装箱的运输体积的至少约20％、至少约30％、至少约40％、至少约50％、至少约60％、至少约80％、至少约90％、至少约95％、或约100％。在一些实施方案中，组合hdh设备占据运输集装箱的运输体积的约20％至约50％、约20％至约60％、约20％至约70％、约20％至约80％、约20％至约90％、约20％至约100％、约50％至约60％、约50％至约70％、约50％至约80％、约50％至约90％、约50％至约100％、约60％至约100％、约70％至约100％、约80％至约100％、或约90％至约100％。

尽管在包括具有加湿区域和减湿区域的容器的组合hdh设备的上下文中已经讨论了上述特征，但是在替代实施方案中，所述特征(例如，形状、纵横比、堰和/或挡板的存在，等等)中的至少一些或所有也可用于单独的加湿器和/或减湿器的设计标准，以及包括耦接但物理隔开的加湿器(例如，鼓泡塔加湿器)和减湿器(例如，鼓泡塔冷凝器)的整体hdh系统的设计标准。在某些实施方案中，hdh设备可包括具有加湿器(例如，鼓泡塔加湿器)的第一容器和具有减湿器(例如，鼓泡塔冷凝器)的单独的第二容器。

在一些实施方案中，加湿器(例如，鼓泡塔加湿器)和/或减湿器(例如，鼓泡塔冷凝器)具有相对低的高度和/或相对小的占地面积，这可有利地便于加湿器和/或减湿器的运输和/或安装。在一些实施方案中，加湿器(例如，鼓泡塔加湿器)和/或减湿器(例如，鼓泡塔冷凝器)的高度为约5m或更小、约4m或更小、约3.5m或更小、约3m或更小、约2m或更小、约1m或更小，或者在一些情况下约0.5m或更小。在某些情况下，加湿器和/或减湿器的高度为约1m至约5m、约1m至约4m、约1m至约3.5m、约1m至约3m、或约1m至约2m。在一些情况下，具有相对低的高度(例如，约5m或更小)的加湿器或减湿器可通过运输拖车或运输集装箱以预组装的(例如，直立的)形式运输到部署地点。

在一些实施方案中，加湿器(例如，鼓泡塔加湿器)和/或减湿器(例如，鼓泡塔冷凝器)具有相对小的占地面积(例如，加湿器或减湿器的底表面的表面积)。在某些实施方案中，加湿器和/或减湿器的占地面积为约100m²或更小、约75m²或更小、约50m²或更小、约20m²或更小、约10m²或更小、约5m²或更小、约2m²或更小、或者约1m²或更小。在一些情况下，加湿器和/或减湿器的占地面积为约10m²至约100m²、约10m²至约75m²、约10m²至约50m²、约10m²至约20m²、约1m²至约100m²、约1m²至约75m²、约1m²至约50m²、约1m²至约20m²、约1m²至约10m²、或约1m²至约5m²。

在一些实施方案中，加湿器(例如，鼓泡塔加湿器)和/或减湿器(例如，鼓泡塔冷凝器)具有相对高的最大截面纵横比。在一些实施方案中，加湿器和/或减湿器的最大截面纵横比为至少约1.5、至少约2、至少约5、至少约10、至少约15、或至少约20。在某些情况下，加湿器和/或减湿器的最大截面纵横比为约1.5至约5、约1.5至约10、约1.5至约15、约1.5至约20、约2至约5、约2至约10、约2至约15、约2至约20、约5至约10、约5至约15、约5至约20、约10至约15、约10至约20、或约15至约20。

在一些实施方案中，加湿器(例如，鼓泡塔加湿器)被配置成具有相对高的蒸发速率。在某些情况下，例如，加湿器的蒸发速率为至少约50桶/天、至少约100桶/天、至少约200桶/天、至少约500桶/天、至少约1,000桶/天、至少约1,500桶/天、至少约2,000桶/天、至少约3,000桶/天、至少约4,000桶/天、或至少约5,000桶/天。在一些实施方案中，加湿器的蒸发速率为约50桶/天至约500桶/天、约50桶/天至约1,000桶/天、约50桶/天至约1,500桶/天、约50桶/天至约2,000桶/天、约50桶/天至约3,000桶/天、约50桶/天至约4,000桶/天、约50桶/天至约5,000桶/天、约100桶/天至约500桶/天、约100桶/天至约1,000桶/天、约100桶/天至约1,500桶/天、约100桶/天至约2,000桶/天、约100桶/天至约3,000桶/天、约100桶/天至约4,000桶/天、约100桶/天至约5,000桶/天、约200桶/天至约1,000桶/天、约200桶/天至约1,500桶/天、约200桶/天至约2,000桶/天、约200桶/天至约3,000桶/天、约200桶/天至约4,000桶/天、约200桶/天至约5,000桶/天、约500桶/天至约1,000桶/天、约500桶/天至约1,500桶/天、约500桶/天至约2,000桶/天、约500桶/天至约3,000桶/天、约500桶/天至约4,000桶/天、约500桶/天至约5,000桶/天、约1,000桶/天至约2,000桶/天、约1,000桶/天至约3,000桶/天、约1,000桶/天至约4,000桶/天、约1,000桶/天至约5,000桶/天、约2,000桶/天至约5,000桶/天、约3,000桶/天至约5,000桶/天、或约4,000桶/天至约5,000桶/天。加湿器的蒸发速率可通过测量一时间段(例如，一天)内加湿器的总液体输出体积并减去同一时间段内加湿器的总液体输入体积来获得。

在一些实施方案中，减湿器(例如，鼓泡塔冷凝器)被配置成具有相对高的冷凝速率。在某些情况下，例如，减湿器的冷凝速率为至少约50桶/天、至少约100桶/天、至少约200桶/天、至少约500桶/天、至少约1,000桶/天、至少约1,500桶/天、至少约2,000桶/天、至少约3,000桶/天、至少约4,000桶/天、或至少约5,000桶/天。在一些实施方案中，减湿器的冷凝速率为约50桶/天至约500桶/天、约50桶/天至约1,000桶/天、约50桶/天至约1,500桶/天、约50桶/天至约2,000桶/天、约50桶/天至约3,000桶/天、约50桶/天至约4,000桶/天、约50桶/天至约5,000桶/天、约100桶/天至约500桶/天、约100桶/天至约1,000桶/天、约100桶/天至约1,500桶/天、约100桶/天至约2,000桶/天、约100桶/天至约3,000桶/天、约100桶/天至约4,000桶/天、约100桶/天至约5,000桶/天、约200桶/天至约1,000桶/天、约200桶/天至约1,500桶/天、约200桶/天至约2,000桶/天、约200桶/天至约3,000桶/天、约200桶/天至约4,000桶/天、约200桶/天至约5,000桶/天、约500桶/天至约1,000桶/天、约500桶/天至约1,500桶/天、约500桶/天至约2,000桶/天、约500桶/天至约3,000桶/天、约500桶/天至约4,000桶/天、约500桶/天至约5,000桶/天、约1,000桶/天至约2,000桶/天、约1,000桶/天至约3,000桶/天、约1,000桶/天至约4,000桶/天、约1,000桶/天至约5,000桶/天、约2,000桶/天至约5,000桶/天、约3,000桶/天至约5,000桶/天、或约4,000桶/天至约5,000桶/天。减湿器的冷凝速度可通过测量一时间段(例如，一天)内减湿器的总液体输出体积并减去同一时间段内减湿器的总液体输入体积来获得。

在一些实施方案中，加湿器(例如，鼓泡塔加湿器)和/或减湿器(例如，鼓泡塔冷凝器)还包括便于将单元运送到安装地点的附加特征。在某些实施方案中，例如，加湿器和/或减湿器包括一体化轮座结构。在一些实施方案中，加湿器、减湿器和/或一体化轮座结构可包括自调平边缘(例如，被配置成将加湿器和/或减湿器的大部分重量置于加湿器和/或减湿器的主框架上而不是轮上的调平边缘)。在替代实施方案中，加湿器和/或减湿器包括一个或更多个一体化轮。在其中加湿器和/或减湿器包括两个或更多个一体化轮的实施方案中，加湿器和/或减湿器还可包括一个或更多个车轴，每个车轴连接两个或更多个轮(例如，两个或更多个一体化轮)。一体化轮座结构和/或一个或更多个一体化轮的存在可有利地使得加湿器和/或减湿器能够在没有另外的运送支撑(例如，运输拖车)的情况下运送。例如，在一些情况下，加湿器和/或减湿器可直接连接至牵引机单元。

在一些实施方案中，脱盐系统还包括一个或更多个运输拖车。在一些实施方案中，加湿器(例如，鼓泡塔加湿器)和减湿器(例如，鼓泡塔冷凝器)位于单个运输拖车(例如，双单元运输拖车)上。运输拖车可为本领域已知的任何运输拖车。合适的运输拖车的实例包括但不限于平板拖车、可延伸的平板拖车、阶梯式甲板拖车(也称为落甲板拖车)、可延伸的阶梯式甲板拖车(也称为可延伸的落甲板拖车)、双轴展开的阶梯式甲板拖车、低平板半挂车和可延伸的低平板半挂车。在一些情况下，加湿器和减湿器位于单个拖车上可减少在部署地点所需的组装，从而可减少与加湿器和减湿器部署相关的时间和经济成本。

在一些情况下，脱盐系统包括两个运输拖车。在某些实施方案中，例如，加湿器(例如，鼓泡塔加湿器)可位于第一运输拖车上，减湿器(例如，鼓泡塔冷凝器)可位于第二运输拖车上。第一运输拖车和第二运输拖车可独立地为任何类型的合适的运输拖车。合适的运输拖车的非限制性实例包括平板拖车、可延伸的平板拖车、阶梯式甲板拖车(也称为落甲板拖车)、可延伸的阶梯式甲板拖车(也称为可延伸的落甲板拖车)、双轴展开的阶梯式甲板拖车、低平板半挂车和可延伸的低平板半挂车。图9a示出了包括在平板运输拖车915上的加湿器900和在平板运输拖车920上的减湿器905的示例性系统的示意图。图9b示出了包括在阶梯式甲板拖车935上的加湿器925和在阶梯式甲板拖车940上的减湿器930的示例性系统的示意图。图9c示出了包括在低平板半挂车955上的加湿器945和在低平板半挂车960上的减湿器950的示例性系统的示意图。应注意，尽管图9a至9c示出了系统的加湿器和减湿器在相同类型的运输拖车上运送，但是系统的加湿器和减湿器也可在不同类型的运输拖车(例如，平板拖车和阶梯式甲板拖车)上运送。

在一些实施方案中，加湿器(例如，鼓泡塔加湿器)和/或减湿器(例如，鼓泡塔冷凝器)被配置成在一个或更多个运输拖车的尺寸内适合。在某些实施方案中，一个或更多个运输拖车各自的长度为约48英尺或约53英尺。在某些实施方案中，一个或更多个运输拖车各自的宽度为约8英尺6英寸。在一些实施方案中，加湿器和/或减湿器被配置成占据一个或更多个运输拖车的相对大百分比的可用运输面积。在某些实施方案中，加湿器和/或减湿器的占地面积占据一个或更多个运输拖车的运输面积的至少约20％、至少约30％、至少约40％、至少约50％、至少约60％、至少约80％、至少约90％、至少约95％、或约100％。在一些实施方案中，加湿器和/或减湿器的占地面积占据一个或更多个运输拖车的运输面积的约20％至约50％、约20％至约60％、约20％至约70％、约20％至约80％、约20％至约90％、约20％至约100％、约50％至约60％、约50％至约70％、约50％至约80％、约50％至约90％、约50％至约100％、约60％至约100％、约70％至约100％、约80％至约100％、或约90％至约100％。在某些实施方案中，加湿器和/或减湿器的轮廓被设置成(例如，围绕运输拖车的轮舱)占据一个或更多个运输拖车的更大百分比的运输面积。

根据一些实施方案，脱盐系统还包括一个或更多个运输集装箱。在一些实施方案中，加湿器(例如，鼓泡塔加湿器)和减湿器(例如，鼓泡塔冷凝器)可位于单个运输集装箱中。运输集装箱可为本领域已知的任何类型的运输集装箱。在某些情况下，例如，运输集装箱可为联合运输集装箱。

在一些实施方案中，脱盐系统包括两个运输集装箱。在某些实施方案中，例如，加湿器(例如，鼓泡塔加湿器)位于第一运输集装箱中，减湿器(例如，鼓泡塔冷凝器)位于第二运输集装箱中。第一运输集装箱和第二运输集装箱可独立地为本领域已知的任何类型的运输集装箱。在某些实施方案中，第一运输集装箱和/或第二运输集装箱是联合运输集装箱。

运输集装箱可为本领域已知的任何类型的运输集装箱。在一些实施方案中，一个或更多个运输集装箱为5’集装箱(iso名称1f，4’9.5”x8’x8’，也称为“quadcon”)、6.5’集装箱(iso名称1e，6’5.5”x8’x8’，也称为“tricon”)、10’集装箱(iso名称1d，9’9.75”x8’x8’，也称为“bicon”)、20’标准集装箱(iso名称1cc，19’10.5”x8’x8’6”)、20’集装箱(iso名称1c，19’10.5”x8’x8’)、30’高立方体集装箱(iso名称1bbb，29’11.25”x8’x9’6”)、30’标准集装箱(iso名称1bb，29’11.25”x8’x8’6”)、30’集装箱(iso名称1b、29’11.25”x8’x8’)、40’高立方体集装箱(iso名称1aaa，40’x8’x9’6”)、40’标准集装箱(iso名称1aa，40’x8’x8’6”)、40’集装箱(iso名称1a，40’x8’x8’)、45’高立方体集装箱(45’x8’x9’6”)、45’标准集装箱(45’x8’x8’6”)、48’高立方体集装箱(48’x8’6”x9’6”)、53’集装箱(53’x8’6”x9’6”)、和/或欧洲托盘宽集装箱(例如，内部宽度为2.44m)。

在一些实施方案中，加湿器(例如，鼓泡塔加湿器)和/或减湿器(例如，鼓泡塔冷凝器)被配置成在一个或更多个运输集装箱的尺寸内适合。在某些实施方案中，一个或更多个运输集装箱的长度为4英尺9.5英寸、6英尺5.5英寸、9英尺9.75英寸、19英尺10.5英寸、29英尺11.25英寸、40英尺、45英尺、48英尺、或53英尺。在某些实施方案中，一个或更多个运输集装箱的宽度为约8英尺或8英尺6英寸。在某些实施方案中，一个或更多个运输集装箱的高度为8英尺、8英尺6英寸、或9英尺6英寸。

在一些实施方案中，加湿器(例如，鼓泡塔加湿器)和/或减湿器(例如，鼓泡塔冷凝器)被配置成占据一个或更多个运输集装箱的相对大百分比的可用运输面积。在某些实施方案中，加湿器和/或减湿器的占地面积占据一个或更多个运输集装箱的运输面积的至少约20％、至少约30％、至少约40％、至少约50％、至少约60％、至少约80％、至少约90％、至少约95％、或约100％。在一些实施方案中，加湿器和/或减湿器的占地面积占据一个或更多个运输集装箱的运输面积的约20％至约50％、约20％至约60％、约20％至约70％、约20％至约80％、约20％至约90％、约20％至约100％、约50％至约60％、约50％至约70％、约50％至约80％、约50％至约90％、约50％至约100％、约60％至约100％、约70％至约100％、约80％至约100％、或约90％至约100％。

在一些实施方案中，加湿器和/或减湿器被配置成占据一个或更多个运输集装箱的相对大百分比的可用运输体积。在某些实施方案中，加湿器和/或减湿器占据一个或更多个运输集装箱的运输体积的至少约20％、至少约30％、至少约40％、至少约50％、至少约60％、至少约80％、至少约90％、至少约95％、或约100％。在一些实施方案中，加湿器和/或减湿器占一个或更多个运输集装箱的运输体积的约20％至约50％、约20％至约60％、约20％至约70％、约20％至约80％、约20％至约90％、约20％至约100％、约50％至约60％、约50％至约70％、约50％至约80％、约50％至约90％、约50％至约100％、约60％至约100％、约70％至约100％、约80％至约100％、或约90％至约100％。

一些方面涉及包括流体连接至一个或更多个附加装置的组合hdh设备(例如，组合鼓泡塔设备)的脱盐系统。例如，在一些实施方案中，脱盐系统包括与换热器流体连通的如本文所述的组合hdh设备。在某些情况下，换热器便于将热从流过组合hdh设备的减湿区域的流体流(例如，减湿区域液体出口流)传递至流过组合hdh设备的加湿区域的流体流(例如，加湿区域液体入口流)。例如，换热器可有利地允许从减湿区域液体出口流中回收能量并将能量用于在加湿区域液体入口流进入示例性组合hdh设备的加湿区域之前预加热加湿区域液体入口流。这可例如避免对加热加湿区域液体入口流的附加加热装置的需要。或者，如果使用加热装置，则存在换热器以从减湿区域液体出口流中回收能量可减少需要施加至加湿区域液体入口流的热量。系统可以被配置成使得经冷却的减湿区域液体出口流可以通过液体入口返回减湿区域中并且再用作在减湿区域的级中形成液体层的液体。以这种方式，可以调节组合hdh设备的减湿区域内的液体层的温度，使得在每个级中，液体层的温度都保持在低于气体温度的温度下。

在一些实施方案中，换热器是外部换热器(例如，组合hdh设备的容器外部)。在一些情况下，外部换热器可具有某些优点。例如，外部换热器与组合hdh设备一起使用可有利地允许设备具有减小的尺寸和/或在设备的加湿区域和/或减湿区域的一个或更多个级内的降低的液体层高度。在一些实施方案中，换热器是内部换热器。例如，内部换热器可包括位于组合鼓泡塔设备的减湿区域内的盘管(tubecoil)。盘管可被设置成使得盘管的至少一部分与减湿区域的级内的液体层热接触。例如，在包括多个级(每个级包括液体层)的减湿区域(例如，鼓泡塔减湿区域)中，盘管可被设置成使得每个液体层与盘管的至少一部分热接触。在一些情况下，冷却剂(例如，加湿区域液体入口流)可流过内部换热器(例如，盘管)，并且热可从减湿区域的液体层传递至冷却剂。

图10a示出了包括组合hdh(例如，鼓泡塔)设备1002和外部换热器1008的脱盐系统1000的一个示例性实施方案的示意图。组合hdh设备1002可包括容器1014，容器1014包括加湿区域1004和减湿区域1006。如图10a所示，减湿区域1006通过液体导管1010流体连接至外部换热器1008。在一些情况下，加湿区域1004通过液体导管1012流体连接至外部换热器1008。应注意，在某些实施方案中，加湿区域1004不连接至外部换热器1008，而是外部冷却流体可流过换热器1008。

在操作中，包含一定量吸收的热的减湿区域液体出口流可在温度t1下通过导管1010离开减湿区域1006并进入外部换热器1008，以第一方向流动。加湿区域液体出口流可在温度t2下通过导管1012离开加湿区域1004并进入外部换热器1008，以与第一方向基本上相反的第二方向流动(例如，逆流)。热在换热器1008内可从减湿区域液体流传递至加湿区液体流。然后，减湿区域液体流可在温度t3下离开换热器1008，其中t3低于t1，并且加湿区域液体流可在温度t4下离开换热器1008，其中t4高于t2。在一些情况下，加湿区液体流和减湿区液体流可以以基本上平行的方向流过换热器1008。在另一些实施方案中，加湿区域液体流和减湿区域液体流可以以基本上非平行的(例如，相反的)方向流过换热器1008。

如上所述，在一些实施方案中，加湿区域1004不流体连接至换热器1008。此外，尽管图10a示出了流体连接加湿区域1004出口、换热器1008和加湿区域1004入口的液体导管1012，使得流体离开加湿区域1004，流过换热器1008，并返回加湿区域1004，但是在一些情况下，系统1000替代地被配置成使得换热器1008流体连接至包含一种或更多种污染物(未示出)的液体源。在一些情况下，离开加湿区域1004的液体不流过换热器1008。

可使用本领域已知的任何换热器。合适的换热器的实例包括但不限于板框式换热器、壳管式换热器、套管式换热器、板式换热器、板壳式换热器、螺旋式换热器等。在一个特定实施方案中，换热器是板框式换热器。换热器可被配置成使得第一流体流和第二流体流流过换热器。在一些情况下，第一流体流和第二流体流可以以基本上相同的方向流动(例如，平行流)、以基本上相反的方向流动(例如，逆流)或以基本上垂直的方向流动(例如，交叉流)。在某些情况下，第一流体流可包括流过减湿区域的流体流(例如，减湿区域液体流)。在一些实施方案中，第二流体流可包括冷却剂。第一流体流和/或第二流体流可包括液体。在一些实施方案中，换热器可以是液-液换热器。在一些情况下，多于两个流体流可流过换热器。

冷却剂可为能够吸收和传递热的任何流体。通常，冷却剂是液体。在一些实施方案中，冷却剂可包括水。在某些情况下，冷却剂可包括含盐水。例如，在加湿-减湿系统中，换热器中的冷却剂流可用于在进入加湿区域之前预加热含盐水(例如，冷却剂流可包括加湿区域液体入口流)。

在一些实施方案中，换热器可表现出相对高的热传递速率。在一些实施方案中，换热器的热传递系数可为至少约150w/(m²k)、至少约200w/(m²k)、至少约500w/(m²k)、至少约1000w/(m²k)、至少约2000w/(m²k)、至少约3000w/(m²k)、至少约4000w/(m²k)、至少约5000w/(m²k)、至少约6000w/(m²k)、至少约7000w/(m²k)、至少约8000w/(m²k)、至少约9000w/(m²k)、或至少约10,000w/(m²k)。在一些实施方案中，换热器的热传递系数可为至少约150w/(m²k)至至少约5000w/(m²k)、至少约200w/(m²k)至约5000w/(m²k)、至少约500w/(m²k)至约5000w/(m²k)、至少约1000w/(m²k)至约5000w/(m²k)、至少约2000w/(m²k)至约5000w/(m²k)、至少约3000w/(m²k)至约5000w/(m²k)、至少约4000w/(m²k)至约5000w/(m²k)、约150w/(m²k)至约10,000w/(m²k)、约200w/(m²k)至约10,000w/(m²k)、约500w/(m²k)至约10,000w/(m²k)、约1000w/(m²k)至约10,000w/(m²k)、约2000w/(m²k)至约10,000w/(m²k)、约3000w/(m²k)至约10,000w/(m²k)、约4000w/(m²k)至约10,000w/(m²k)、约5000w/(m²k)至约10,000w/(m²k)、约6000w/(m²k)至约10,000w/(m²k)、约7000w/(m²k)至约10,000w/(m²k)、约8000w/(m²k)至约10,000w/(m²k)、或约9000w/(m²k)至约10,000w/(m²k)。

在一些实施方案中，换热器可使流过换热器的一个或更多个流体流(例如，加湿区域液体入口流)的温度增加和/或使流过换热器的一个或更多个流体流(例如，减湿区域液体出口流)的温度降低。例如，进入换热器的流体与离开换热器的流体的温度差可为至少约5℃、至少约10℃、至少约15℃、至少约20℃、至少约30℃、至少约40℃、至少约50℃、至少约60℃、至少约70℃、至少约80℃、至少约90℃、或至少约100℃。在一些实施方案中，进入换热器的流体与离开换热器的流体的温度差可为约5℃至约20℃、约5℃至约30℃、约5℃至约50℃、约5℃至约60℃、约5℃至约90℃、约5℃至约100℃、约10℃至约30℃、约10℃至约60℃、约10℃至约90℃、约10℃至约100℃、约20℃至约60℃、约20℃至约90℃、约20℃至约100℃、约30℃至约60℃、约30℃至约90℃、约30℃至约100℃、约60℃至约90℃、约60℃至约100℃、或约80℃至约100℃。

在一些实施方案中，任选的外部加热装置可被布置成与组合hdh设备(例如，组合鼓泡塔设备)和/或外部换热器流体连通。在某些情况下，加热装置可被布置成使得在操作中，液体流(例如，换热器出口流、加湿区域液体入口流)在进入组合hdh设备的加湿区域之前在加热装置中被加热。在一些实施方案中，加热装置可被布置成使得减湿区域液体出口流在进入换热器之前在加热装置中被加热。这样的布置可有利地增加从减湿区域液体出口流传递至流过换热器的另一流体流(例如，加湿区域液体入口流)的热量。

加热装置可为能够将热传递至流体流的任何装置。在一些情况下，加热装置是换热器。可使用本领域已知的任何换热器。合适的换热器的实例包括但不限于板框式换热器、壳管式换热器、套管式换热器、板式换热器、板壳式换热器等。在一个特定实施方案中，换热器是板框式换热器。换热器可被配置成使得第一流体流和第二流体流流过换热器。在一些情况下，第一流体流和第二流体流可以以基本上相同的方向流动(例如，平行流)、以基本上相反的方向流动(例如，逆流)或以基本上垂直的方向流动(例如，交叉流)。第一流体流和/或第二流体流可包括液体。在一些实施方案中，加热装置是液-液换热器。在一些情况下，第一流体流可包括流过加湿区域的流体流(例如，加湿区域液体入口流)和/或流过减湿区域的流体流(例如，减湿区域液体出口流)。在一些情况下，第二流体流可包含加热流体。加热流体可为能够吸收和传递热的任何流体。在一些实施方案中，加热流体包括水(例如，加压热水)。在某些实施方案中，在换热器中热可从第二流体流(例如，加热流体)传递至第一流(例如，加湿区域液体入口流、减湿液体出口流)。在一些情况下，多于两个流体流可流过换热器。

在一些实施方案中，加热装置是集热装置。集热装置可被配置成储存和/或利用热能(例如，以天然气燃烧、太阳能、来自发电厂的废热或来自燃烧废气的废热的形式)。在某些情况下，加热装置被配置成将电能转换成热能。例如，加热装置可为电加热器。

在一些情况下，加热装置可增加流过加热装置的一个或更多个流体流(例如，加湿区域液体入口流、减湿区域液体出口流)的温度。例如，进入加热装置的流体与离开加热装置的流体的温度差可为至少约5℃、至少约10℃、至少约15℃、至少约20℃、至少约30℃、至少约40℃、至少约50℃、至少约60℃、至少约70℃、至少约80℃，或者在一些情况下至少约90℃。在一些实施方案中，进入加热装置的流体与离开加热装置的流体的温度差可为约5℃至约30℃、约5℃至约60℃、约5℃至约90℃、约10℃至约30℃、约10℃至约60℃、约10℃至约90℃、约20℃至约60℃、约20℃至约90℃、约30℃至约60℃、约30℃至约90℃、或约60℃至约90℃。在一些情况下，在加热装置中被加热的流体流(例如，加湿区域液体入口流、减湿区域液体出口流)的温度保持在流体流的沸点下方。

在一些实施方案中，脱盐系统可包括两个或更多个加热装置。例如，在一些实施方案中，第一加热装置在加湿区域液体入口流流过换热器之后进一步加热该流。在一些实施方案中，第二加热装置在减湿区域液体出口流流过换热器之前加热该流。在一些实施方案中，第二加热装置加热加湿区域液体入口流，并且第一加热装置加热减湿区域液体出口流。在一些实施方案中，单个加热装置可起第一加热装置和第二加热装置的作用，并且加热加湿区域液体输入流和减湿区域液体出口流二者。此外，在脱盐系统中可存在任何数量的加热装置。

在一些实施方案中，任选的外部冷却装置可被布置成与组合hdh设备(例如，组合鼓泡塔设备)和/或外部换热器流体连通。在某些情况下，冷却装置可被布置成使得在操作中，换热器出口流(例如，经冷却的减湿区域液体出口流)在返回组合hdh设备(例如，组合hdh设备的减湿区域)之前在冷却装置中被进一步冷却。

冷却装置通常是指能够从流体流(例如，液体流、气体流)中除去热的任何装置。在一些实施方案中，冷却装置是换热器。换热器可被配置成使得第一流体流和第二流体流流过换热器。在一些情况下，第一流体流和第二流体流可以以基本上相同的方向流动(例如，平行流)、以基本上相反的方向流动(例如，逆流)或以基本上垂直的方向流动(例如，交叉流)。在一些情况下，热可从第一流体流传递至第二流体流。在某些实施方案中，冷却装置是液-气换热器。在某些情况下，第一流体流可包含在冷凝器和换热器之间流动的冷凝器液体回路的一部分的流体流(例如，减湿区域液体出口流)。在一些情况下，第二流体流可包含冷却剂。冷却剂可为能够吸收或传递热的任何流体。在一些实施方案中，冷却剂包括气体。在一些情况下，气体可包括空气(例如，环境空气)。包括空气作为冷却剂的换热器通常可被称为空冷式换热器。在一些情况下，多于两个流体流流过冷却装置。还应注意，在一些实施方案中，冷却装置可为干式冷却器、冷冻器、散热器或能够从流体流中除去热的任何其他装置。

在一些情况下，冷却装置可降低流体流(例如，换热器出口流、减湿区域液体出口流)的温度。在一些实施方案中，冷却装置使流体流的温度降低至少约5℃、至少约10℃、至少约15℃、至少约20℃、至少约30℃、至少约40℃、至少约50℃、至少约60℃、至少约70℃、至少约80℃，或者在一些情况下至少约90℃。在一些实施方案中，冷却装置使流体流的温度降低约5℃至约30℃、约5℃至约60℃、约5℃至约90℃、约10℃至约30℃、约10℃至约60℃、约10℃至约90℃、约20℃至约30℃、约20℃至约60℃、约20℃至约90℃、约30℃至约60℃、约30℃至约90℃、或约60℃至约90℃的量。

图7b示出了包括组合hdh(例如，鼓泡塔)设备702、外部换热器708、外部加热装置714和外部冷却装置716的系统700的一个示例性实施方案。加湿区域704、换热器708和加热装置714被布置成通过液体导管712彼此流体连通。减湿区域706、换热器708和冷却装置716被布置成通过液体导管710彼此流体连通。

在一个示例性实施方案中，在操作中，加湿区域液体出口流可在温度t1下离开加湿区域704并进入换热器708，并且减湿区域液体出口流可在温度t2下离开减湿区域706并也进入换热器708。在一些实施方案中，加湿区域液体出口流和减湿区域液体出口流可以以基本上相反的方向流过换热器708(例如，换热器708是逆流式换热器)。当加湿区域液体出口流和减湿区域液体出口流流过换热器708时，热可从减湿区域液体出口流传递至加湿区域液体出口流，使得加湿区域液体出口流的温度增加至高于温度t1的温度t3，并且减湿区域液体出口流的温度降低至低于温度t2的温度t4。然后，经加热的加湿区域液体出口流可离开换热器708并流过加热装置714以被进一步加热，其中流的温度从温度t3增加至高于温度t3的温度t5。然后，经进一步加热的加湿区域液体出口流可返回加湿区域704。任选地，经进一步加热的加湿区域液体出口流的第一部分可返回加湿区域704，并且第二部分可从系统排出和/或定向至系统的另一部分。经冷却的减湿区域液体出口流可离开换热器708并流过冷却装置716以被进一步冷却，其中流的温度从温度t4降低至低于温度t4的温度t6。然后，经进一步冷却的减湿区域液体出口流可返回减湿区域706。

在一些实施方案中，脱盐系统可流体连接至一个或更多个附加装置。例如，脱盐系统可流体连接至任选的预处理系统和/或任选的沉淀设备。在一些情况下，预处理系统可被配置成从进入脱盐系统的液体进料流中除去一种或更多种组分。在一些情况下，沉淀设备可被配置成从脱盐系统的包含一种或更多种溶解盐的液体输出流中沉淀出一种或更多种固体盐。

图11是根据某些实施方案的示例性系统1100的示意图。在图11中，系统1100包括任选的预处理系统1102、脱盐系统1116和任选的沉淀设备1118。如图11所示，预处理系统1102包括任选的被配置成从液体流中除去至少一部分的悬浮和/或乳化的不混溶相的分离设备1104、任选的被配置成从液体流中除去至少一种成垢离子的至少一部分的离子除去设备1106、任选的被配置成从液体流中除去至少一部分悬浮固体的悬浮固体除去设备1108、任选的被配置成调节(即，增加或降低)或保持/稳定(例如，通过缓冲作用)液体流的ph的ph调节设备1110、任选的被配置成从液体流中除去至少一部分挥发性有机物质(vom)的挥发性有机物质(vom)除去设备1112、和/或任选的被配置成产生基本上为固体的物质的过滤设备1114。系统1100的每个组件可直接或间接地流体连接至系统1100的一个或更多个其他组件。应注意，图11所示的系统1100的每个组件是任选的，并且系统可包括图11所示的组件的任意组合。在一些实施方案中，脱盐系统1100还包括一个或更多个进料罐和/或一个或更多个储存罐(例如，储存基本上纯的水的罐)(图11中未示出)。

在操作中，使包含悬浮和/或乳化的不混溶相、成垢离子、悬浮固体和/或挥发性有机物质的液体进料流1120流动至分离设备1104。分离设备1104除去至少一部分的悬浮和/或乳化的不混溶相以产生不混溶相减少的流1122，其包含比流1120更少的不混溶相。在某些实施方案中，分离设备1104还产生富含不混溶相的流1124，其包含比流1120更多的不混溶相。然后，使不混溶相减少的流1122流动至离子除去设备1106。离子除去设备1106从流1122中除去至少一种成垢离子的至少一部分以产生离子减少的流1126，其包含比不混溶相减少的流1122更少的至少一种成垢离子。在某些实施方案中，离子除去设备1106还产生富含离子的流1128，其包含比不混溶相减少的流1122更多的至少一种成垢离子。然后，使离子减少的流1126流动至悬浮固体除去设备1108。悬浮固体除去设备1108从离子减少的流1126中除去至少一部分悬浮固体以产生悬浮固体减少的流1130，其包含比离子减少的流1126更少的悬浮固体。任选地，悬浮固体除去设备1108还可产生富含悬浮固体的流1132，其可流动至过滤设备1114以形成固体流1134和经过滤的液体流1136。然后，使悬浮固体减少的流1130流动至ph调节设备1110。在某些情况下，ph调节设备1110可增加或降低流1130的ph以产生流1138。在一些情况下，可在ph调节设备1110中添加化学品1140(例如，一种或更多种酸)以调节(例如，增加或降低)或保持/稳定(例如，通过缓冲作用)流1130的ph。然后，使ph经调节的流1138流动至vom除去设备1112。vom除去设备1112可从ph经调节的流1138中除去至少一部分vom以产生vom减少的流1142。vom除去设备1112还可产生富含vom的流1144。然后，使vom减少的流1142流动至脱盐系统1116，其可被配置成从vom减少的流1142中除去至少一种溶解盐的至少一部分。在一些情况下，脱盐系统1116被配置成产生基本上纯的水流1146和浓缩的卤水流1148。在某些实施方案中，至少一部分的基本上纯的水流1146从系统1100中排出和/或再循环并返回脱盐系统1116。在某些情况下，使浓缩的卤水流1148的至少一部分流动至沉淀设备1118。沉淀设备1118可被配置成使得浓缩的卤水流1148内的至少一部分溶解盐在沉淀设备1118内沉淀以产生固体流1150和含水流1152，含水流1152包含比浓缩的卤水流1148更少的溶解盐。

在一些情况下，沉淀设备包括容器，例如沉降罐。容器可包括入口，由脱盐系统产生的浓缩的卤水流(例如，加湿区域液体出口流)的至少一部分通过所述入口运送到沉淀容器中。沉淀容器还可包括至少一个出口。例如，沉淀容器可包括通过其运送含水流(包含的溶解盐的量小于入口流中包含的溶解盐的量)的出口。在一些实施方案中，沉淀容器包括通过其运送沉淀固体盐的出口。

在一些实施方案中，沉降罐包括低剪切混合器。低剪切混合器可以被配置成使形成的晶体在浓缩的卤水流中保持混合(例如，均匀混合)。根据某些实施方案，容器的尺寸被设置成使得晶体有足够的停留时间来形成和生长。在某些实施方案中，沉淀设备包括向浓缩的卤水流提供至少20分钟的停留时间的容器。作为一个非限制性实例，根据某些实施方案，容器包括6000加仑容器，其可以用于在500美式桶/天的淡水生产系统中提供24分钟的停留。

本领域普通技术人员能够确定一定体积的流体在容器中的停留时间。对于分批(即，不流动)系统，停留时间对应于流体在容器中所花费的时间量。对于基于流动的系统，停留时间通过容器的体积除以通过容器的流体的体积流量来确定。

在一些实施方案中，沉淀设备包括至少一个容器，所述容器具有浓缩的卤水流基本上静止在其内的体积。在一些实施方案中，流体在基本上静止的体积内的流量小于沉淀(例如，结晶)受到抑制的流量。例如，在某些实施方案中，流体在基本上静止的体积内的流量可为零。在一些实施方案中，流体在基本上静止的体积内的流量可高到足以使形成的固体(例如，晶体)悬浮但不高到足以防止固体形成(例如，晶体成核)。在一些实施方案中，容器内的基本上静止的体积可占据容器体积的至少约1％、至少约5％、至少约10％、或至少约25％。作为一个特定实例，沉淀设备可以包括具有停滞区的容器。例如，停滞区可位于沉淀容器底部。在某些实施方案中，沉淀设备可以包括第二容器，在其中使第一容器中沉淀的固体沉降。例如，可以将包含沉淀固体的水性流运送到沉降罐，在此可以使固体沉降。水性流的剩余内容物可以从沉降罐运送出。尽管已经描述了在沉淀设备内使用两个容器，但是应理解，在另一些实施方案中，可使用单个容器或多于两个容器。在某些实施方案中，可以操作脱盐系统使得盐的沉淀基本上仅发生在沉淀容器的停滞区内。

在一些实施方案中，将来自沉淀设备的沉淀的盐进料至固体处理设备。在某些实施方案中，固体处理设备可被配置成除去沉淀的盐所保留的至少一部分水。在一些这样的实施方案中，固体处理设备被配置成产生包含来自沉淀设备的至少一部分沉淀的盐的块状物。作为一个实例，固体处理设备可以包括被配置成从包含沉淀的盐的悬浮液的剩余物中至少部分地分离沉淀的盐的过滤器(例如，真空鼓式过滤机或压滤机)。在一些这样的实施方案中，可以运送盐悬浮液内的至少一部分液体通过过滤器，留下沉淀的固体盐。作为一个非限制性实例，可使用laroxfp2016-800064/64m40pp/ppfilter(outotec,inc.)作为过滤器。在某些实施方案中，过滤器可包括从含盐悬浮液中过滤盐的输送机过滤器带。

应注意，尽管本文中所述的组合hdh设备在脱盐系统的背景下进行了一般性的讨论，但是所述设备也可用于其他类型的系统(例如，其他水处理/净化系统)。例如，组合hdh设备可用于分离输入液体流(例如，液体混合物)的一种或更多种组分的分离过程。在一个特定的非限制性实施方案中，组合hdh设备可用于从液体混合物(例如，离子溶液)中蒸馏出某些液体的蒸馏系统。可使用本文中所述的组合hdh设备从液体混合物中蒸馏出的液体的实例包括但不限于氨、苯、甲苯、苯酚、二甲苯、萘、二甲苯、汽油、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、异丙醇、丙二醇、正己烷、正庚烷、正辛烷、环己烷、乙酸、甲酸、硝酸、四氯化碳、乙酸甲酯和/或丙酮。

本文中所述的多个组件可以“直接流体连接至”其他组件。如本文中所使用的，当第一组件和第二组件彼此流体连接并且在流体从第一组件运送至第二组件时流体的组成基本上不改变(即，没有出现相对丰度大于5％的流体组分变化和相变)时，第一组件与第二组件之间存在直接流体连接(并且两个组件被认为是“直接流体连接至”彼此)。作为一个示例性实例，连接第一系统组件和第二系统组件并且调节流体的压力和温度但不改变流体的组成的流将被认为是直接流体连接第一组件和第二组件。在另一方面，如果在从第一组件到第二组件期间进行大大改变流内容物的组成的分离步骤和/或化学反应，则该流不认为是直接流体连接第一组件和第二组件。

hdh系统的另一些实例在elsharqawy等的于2012年10月23日授权的题为“waterseparationunderreducedpressure”的美国专利号8,292,272；elsharqawy等的于2013年6月18日授权的题为“separationofavaporizablecomponentunderreducedpressure”的美国专利号8,465,006；govindan等的于2012年8月28日授权的题为“waterseparationundervariedpressure”的美国专利号8,252,092；govindan等的于2013年7月30日授权的题为“thermodynamicbalancingofcombinedheatandmassexchangedevices”的美国专利号8,496,234；govindan等的于2013年9月3日授权的题为“bubble-columnvapormixturecondenser”的美国专利号8,523,985；govindan等的于2014年7月15日授权的题为“humidification-dehumidificationsystemincludingabubble-columnvapormixturecondenser”的美国专利号8,778,065；govindan等的于2015年7月7日授权的题为“bubble-columnvapormixturecondenser”的美国专利号9,072,984；govindan等的于2014年9月12日提交的题为“systemsincludingacondensingapparatussuchasabubblecolumncondenser”的美国专利公开号2015/0129410；和govindan等的于2014年6月6日提交的作为国际专利申请号pct/us2014/041226且题为“multi-stagebubblecolumnhumidifier”的国际专利公开号wo2014/200829中进行了描述，其全部内容出于所有目的通过引用整体并入本文。

还公开了操作、控制和/或清洁包括多个脱盐单元(例如，hdh脱盐单元)的脱盐系统的发明方法。例如，某些实施方案涉及检测和除去包括多个脱盐单元(例如，hdh脱盐单元)的脱盐系统中的垢的方法。在一些实施方案中，多个脱盐单元中的至少一些或全部是移动式hdh脱盐单元(例如，如上所述的具有相对低的高度和/或相对小的占地面积的hdh脱盐单元)。在一些情况下，与包括单个大容量脱盐单元的脱盐系统相比，包括多个移动式hdh脱盐单元的脱盐系统可需要更少的在部署地点安装的时间和/或金钱。例如，在某些情况下，每个移动式hdh脱盐单元可通过运输拖车和/或运输集装箱运送到部署地点，并且可需要仅仅连接(例如，流体连接、电子连接和/或电连接)至脱盐系统的一个或更多个其他组件(例如，其他移动式hdh脱盐单元、中心进料罐、共用加热流体源、电源)以进行操作。相比下方，单个大容量脱盐单元可能需要分块运输到部署地点，并且可能需要在部署地点组装/构建，这可增加与系统部署相关的时间和经济成本。此外，与包括单个大容量脱盐单元的脱盐系统相比，包括多个脱盐单元的脱盐系统可有利地具有更大的操作灵活性。例如，在包括多个脱盐单元的脱盐系统中，一个或更多个脱盐单元可离线(例如，以进行清洁和/或修理)，同时一个或更多个脱盐单元继续操作，从而允许基本上连续地操作脱盐系统(并因此允许生产脱盐水)。相比下方，在包括单个大容量脱盐单元的脱盐系统中，脱盐单元的清洁和/或修理可中断脱盐系统的操作。

识别多个脱盐单元中被污染(例如，具有垢)并且应进行清洁(例如，使除垢组合物流过脱盐单元的至少一部分)的特定脱盐单元可具有挑战性。例如，如以下进一步详细描述的，预测在脱盐单元内何时开始形成垢可具有挑战性。然而，根据本文中所述的某些发明方法，电子连接至多个脱盐单元中的一些或所有的控制系统(例如，自动反馈控制系统)可监测脱盐单元的一个或更多个测量结果(例如，温度和/或流量测量结果)。在一些情况下，控制系统可确定某一值(例如，平均值、相对标准偏差)并且可基于该值识别脱盐单元内被污染的流体路径。在一些情况下，在识别脱盐单元内被污染的流体路径后，控制系统可选择性地引导被污染的流体路径进行清洁(例如，通过使除垢组合物选择性地流过被污染的流体路径)。在一些情况下，不包括被污染的流体路径的一个或更多个脱盐单元可继续操作，而包括被污染的流体路径的一个或更多个脱盐单元进行清洁。

在一些情况下，在脱盐过程期间，在脱盐单元的一个或更多个表面上可以形成垢。通常，垢形成涉及来自流体流的固体盐(“垢”)沉积到表面上，而没有与流体流一起被运送。例如，来自流过换热器的流体流的固体盐在换热器壁上的沉积被认为是垢形成。另一方面，在换热器操作期间在被运送进出换热器的悬浮固体上形成固体盐不被认为是垢形成。

在脱盐单元内形成的垢可为任何类型的垢。在一些实施方案中，在脱盐单元内形成的垢包括包含mg²⁺、ca²⁺、sr²⁺和/或ba²⁺中至少一种的盐。在某些实施方案中，在脱盐单元内形成的垢包括包含碳酸根阴离子(co3^2-)、碳酸氢根阴离子(hco3^-)、硫酸根阴离子(so4^2-)、硫酸氢根阴离子(hso4^-)、溶解二氧化硅(例如，sio2(oh)2^2-、sio(oh)^3-、(sio3^2-)n等)和/或氢氧根离子(oh^-)的盐。在一些实施方案中，在脱盐单元中形成的垢为包含mg²⁺、ca²⁺、sr²⁺和/或ba²⁺中至少一种以及碳酸根阴离子(co3^2-)、碳酸氢根阴离子(hco3^-)、硫酸根阴离子(so4^2-)、硫酸氢根阴离子(hso4^-)、溶解二氧化硅(例如，sio2(oh)2^2-、sio(oh)^3-、(sio3^2-)n)中至少一种的盐。在某些实施方案中，在脱盐单元中形成的垢包括包含锶(例如，sr²⁺)的盐，例如硫酸锶。在一些实施方案中，在脱盐单元内形成的垢是“硬垢”，如本文中所使用的，其是指沉淀的硫酸盐和沉淀的二价阳离子(例如，钙、镁、钡和锶)。在一些实施方案中，在脱盐单元内形成的垢是“软垢”，如本文中所使用的，其是指结晶的碳酸盐和/或氢氧化物盐。

垢可在脱盐单元的任意表面上形成。通常，脱盐单元的在脱盐过程期间接触含盐流体流的任意表面可能容易形成垢。在一些情况下，与在脱盐单元的其他组件的表面上相比，垢更可能形成在换热器的表面上。例如，在某些情况下，换热器的升高的表面温度和/或相当粗糙的表面可使换热器表面特别容易形成垢。由于垢通常是绝热的，所以相对于垢形成对其他表面(例如，加湿器内的表面)的影响，垢在换热器表面上的形成和积聚可以导致对脱盐单元效率大大有害的影响。因此，通常期望减少脱盐单元的换热器的表面上存在的垢的量。

多种因素可促进垢形成，包括但不限于温度变化、流量变化、表面粗糙度和共沉淀物的存在。鉴于可促进垢形成的因素的范围，即使脱盐单元在结构上基本相同并且在基本上相同的条件下操作，垢也可在不同的脱盐单元中在不同的时间开始形成。因此，确定多单元脱盐系统的特定脱盐单元应何时进行除垢过程可具有挑战性。然而，在本发明的上下文中，已经开发并在下文中描述了某些检测和控制方法，其可允许识别其中垢已经开始形成的脱盐单元，从而可使一种或更多种除垢组合物流过那些脱盐单元以至少部分地除去垢。在某些实施方案中，测量流过多个脱盐单元的每个加热流体流的温度和/或流量，并且计算流过多个脱盐单元的加热流体流的平均温度和/或流量。在某些情况下，在特定脱盐单元中高于平均温度和/或低于平均流量可指示在该特定脱盐单元中已经开始形成垢，然后，可选择性使除垢组合物流过该脱盐单元的至少一部分。

在一些实施方案中，除去垢的方法包括提供多个脱盐单元。例如，图12为包括多个脱盐单元的示例性脱盐系统122的示意图。如图12所示，示例性脱盐系统1200包括第一脱盐单元1202a和第二脱盐单元1202b。尽管图12中示出了2个示例性脱盐单元，但是应理解，脱盐系统可包括任意数量的另外的脱盐单元。在一些实施方案中，多个脱盐单元包括至少2个脱盐单元、至少3个脱盐单元、至少4个脱盐单元、至少5个脱盐单元、至少10个脱盐单元、至少20个脱盐单元、至少50个脱盐单位、或至少100个脱盐单位。在一些实施方案中，多个脱盐单元包括2至100个脱盐单元、3至100个脱盐单元、4至100个脱盐单元、5至100个脱盐单元之间、10至100个脱盐单元、20至100个脱盐单位、或50至100个脱盐单位。

多个脱盐单元中的脱盐单元可独立地为任何类型的合适的脱盐单元。合适类型的脱盐单元的实例包括但不限于hdh脱盐单元、机械蒸气压缩单元、多效蒸馏单元、多级闪蒸单元、真空蒸馏单元和定向溶剂抽取单元。在一些实施方案中，多个脱盐单元中的两个或更多个(或所有)是hdh脱盐单元(例如，包括加湿器和减湿器的脱盐单元)。在某些情况下，hdh脱盐单元中的两个或更多个(或所有)是移动式hdh脱盐单元。在某些实施方案中，加湿器(例如，鼓泡塔加湿器)和减湿器(例如，鼓泡塔冷凝器)容纳在单个容器内，形成组合hdh设备(例如，一体化hdh脱盐单元)。在某些情况下，容器具有相对低的高度和/或相对小的占地面积。在某些实施方案中，加湿器(例如，鼓泡塔加湿器)容纳在第一容器内，并且减湿器(例如，鼓泡塔冷凝器)容纳在单独的第二容器内。在某些情况下，第一容器和/或第二容器具有相对低的高度和/或相对小的占地面积。

在图12中，第一脱盐单元1202a包括加湿器1204a，第二脱盐单元1202b包括加湿器1204b。脱盐系统的每个hdh脱盐单元的加湿器可独立地为任何类型的合适的加湿器。合适的加湿器的非限制性实例包括鼓泡塔加湿器和填充床加湿器。

在图12中，第一脱盐单元1202a还包括流体连接至加湿器1204a的减湿器1206a(图12中未示出流体连接)，并且第二脱盐单元1202b还包括流体连接至加湿器1204b的减湿器1206b(图12中未示出流体连接)。每个hdh脱盐单元的减湿器可独立地为任何类型的合适的减湿器。合适的减湿器的非限制性实例包括鼓泡塔冷凝器、表面冷凝器、喷淋塔和填充床塔。

在一些实施方案中，多个脱盐单元中的两个或更多个hdh脱盐单元是包括换热器的脱盐单元，每个包括换热器的脱盐单元还包括第一换热器。例如，在图12中，第一脱盐单元1202a还包括第一换热器1208a，并且第二脱盐单元1202b也包括第一换热器1208b。在一些实施方案中，脱盐单元的第一换热器包括具有入口和出口的第一流体路径和具有入口和出口的第二流体路径，并且第一换热器被配置成在流过第一流体路径的第一流体流与流过第二流体路径的第二流体流之间传递热。

在某些实施方案中，流过第一换热器的第一流体流是含盐水流。在一些情况下，含盐水流包括海水、微咸水、由油和/或气开采过程产生的水、返排水、和/或废水。废水的非限制性实例包括纺织厂废水、皮革制革厂废水、造纸厂废水、冷却塔排污水、烟气脱硫废水、垃圾沥出物水、和/或化学过程的流出物(例如，另一脱盐系统和/或化学过程的流出物)。

在某些实施方案中，流过第一换热器的第二流体流是加热流体流。加热流体可为能够吸收和传递热的任何流体。合适的加热流体的实例包括但不限于水、空气、饱和/过热蒸汽、合成的有机类非水性流体、二醇、卤水和/或矿物油。

在一些实施方案中，包括换热器的脱盐单元的第一换热器流体连接(例如，直接流体连接)至包括换热器的脱盐单元的加湿器。在某些实施方案中，第一换热器的液体出口(例如，第一流体路径的液体出口)流体连接至加湿器的液体入口(例如，主加湿器液体入口)。在图12中，例如，第一脱盐单元1202a的第一换热器1208a的第一流体路径的液体出口1248a直接流体连接至第一脱盐单元1202a的加湿器1204a的主加湿器液体入口1256a。图12还示出了第二脱盐单元1202b的第一换热器1208b的第一流体路径的液体出口1248b直接流体连接至第二脱盐单元1202b的加湿器1204b的主加湿器液体入口1256b。

在一些实施方案中，包括换热器的脱盐单元的第一换热器还流体连接(例如，直接流体连接)至第一流体流(例如，含盐水流)源。第一流体流源可为系统的所有的包括换热器的脱盐单元的共用源。在一些情况下，例如，每个包括换热器的脱盐单元的第一换热器(例如，第一换热器的第一流体路径)流体连接至共用含盐水源(例如，中心进料罐)。在图12中，被配置成接收流入液流1222的中心进料罐1218流体连接至第一脱盐单元1202a和第二脱盐单元1202b。特别地，第一脱盐单元1202a的第一换热器1208a的第一流体路径的液体入口1252a和第二脱盐单元1202b的第一换热器1208b的第一流体路径的液体入口1252b均流体连接至中心进料罐1218。在一些情况下，中心进料罐的存在可使得进入包括换热器的脱盐单元的含盐水流的盐度基本上恒定。或者，每个包括换热器的脱盐单元可流体连接至不同的含盐水源。例如，每个包括换热器的脱盐单元可包括其自己的作为脱盐单元的进料罐操作的贮槽。

在一些实施方案中，包括换热器的脱盐单元的第一换热器还流体连接(例如，直接流体连接)至第二流体流(例如，加热流体流)源。第二流体流源可为系统的所有的包括换热器的脱盐单元的共用源。在一些情况下，例如，每个包括换热器的脱盐单元的第一换热器(例如，第一换热器的第二流体路径)流体连接至共用加热流体源(例如，锅炉)。在图12中，共用加热流体源1220流体连接至第一脱盐单元1202a和第二脱盐单元1202b。特别地，第一脱盐单元1208a的第一换热器1208a的第二流体路径的液体入口1254a和第二脱盐单元1208b的第一换热器1208b的第二流体路径的液体入口1254b均流体连接至共用加热流体源1220。在一些情况下，共用加热流体源的存在可使得进入包括换热器的脱盐单元的加热流体流的温度基本上恒定。或者，每个包括换热器的脱盐单元可流体连接至不同的加热流体源。例如，每个包括换热器的脱盐单元可包括或流体连接至不同的锅炉。

在一些实施方案中，包括换热器的脱盐单元中的一些或所有还包括流体连接至第一换热器的至少第二换热器。例如，第一脱盐单元1202a还包括第二换热器1210a。在一些实施方案中，脱盐单元的第二换热器包括具有入口和出口的第一流体路径和具有入口和出口的第二流体路径，并且第二换热器被配置成在流过第一流体路径的第一流体流与流过第二流体路径的第二流体流之间传递热。在一些情况下，第二换热器可被称为“能量回收换热器”。

在一些实施方案中，流过第二换热器的第一流体流是进入加湿器的含盐水流。在一些情况下，第二换热器(例如，第二换热器的第一流体路径的液体入口)流体连接(例如，直接流体连接)至含盐水源(例如，中心进料罐)。此外，第二换热器可流体连接(例如，直接流体连接)至第一换热器和/或加湿器。例如，第二换热器的液体出口(例如，第二换热器的第一流体路径的液体出口)可流体连接(例如，直接流体连接)至第一换热器的液体入口(例如，第一换热器的第一流体路径的液体入口)和/或加湿器的液体入口(例如，主加湿器液体入口)。在图12中，例如，第一脱盐单元1202a的第二换热器1210a直接流体连接至第一换热器1208a和中心进料罐1218，第二脱盐单元1202b的第二换热器1210b直接流体连接至第一换热器1208b和中心进料罐1218。特别地，在第一脱盐单元1202a中，第二换热器1210a的第一流体路径的液体入口1258a流体连接至中心进料罐1218，第二换热器1210a的第一流体路径的液体出口1260a流体连接至第一换热器1208a的第一流体路径的液体入口1252a。在第二脱盐单元1202b中，第二换热器1210b的第一流体路径的液体入口1258b流体连接至中心进料罐1218，第二换热器1210b的第一流体路径的液体出口1260b流体连接至第一换热器1208b的第一流体路径的液体入口1252b。

在一些实施方案中，流过第二换热器的第二流体流是离开减湿器的水流。因此，在一些情况下，第二换热器流体连接(例如，直接流体连接)至减湿器。例如，第二换热器的液体入口(例如，第二流体路径的液体入口)可流体连接(例如，直接流体连接)至减湿器的液体出口(例如，主减湿器液体出口)。在一些情况下，第二换热器的液体出口(例如，第二流体路径的液体出口)可流体连接(例如，直接流体连接)至减湿器的液体入口(例如，主减湿器液体入口)。在图12中，例如，第一脱盐单元1202a的第二换热器1210a流体连接至减湿器1206a，第二脱盐单元1202b的第二换热器1210b流体连接至减湿器1206b。特别地，在第一脱盐单元1202a中，第二换热器1210a的第二流体路径的液体入口1262a流体连接至减湿器1206a的主减湿器液体出口1266a，第二换热器1210a的第二流体路径的液体出口1264a流体连接至减湿器1206a的主减湿器液体入口1268a。在第二脱盐单元1202b中，第二换热器1210b的第二流体路径的液体入口1262b流体连接至减湿器1206b的主减湿器液体出口1266b，第二换热器1210b的第二流体路径的液体出口1264b流体连接至减湿器1206b的主减湿器液体入口1268b。

包括换热器的脱盐单元的第一换热器和第二换热器可为本领域已知的任何类型的换热器。合适的换热器的实例包括但不限于板框式换热器、壳管式换热器、套管式换热器、板式换热器、板壳式换热器、螺旋式换热器等。在一个特定实施方案中，第一换热器和/或第二换热器是板框式换热器。在某些实施方案中，第一换热器和/或第二换热器被配置成使得第一流体流和第二流体流流过第一换热器和/或第二换热器。在一些情况下，第一流体流和第二流体流可以以基本上相同的方向流动(例如，平行流)、以基本上相反的方向流动(例如，逆流)或以基本上垂直的方向流动(例如，交叉流)。在一些情况下，多于两个流体流可流过第一换热器和/或第二换热器。在一个示例性实施方案中，第一换热器和/或第二换热器是逆流板框式换热器。在一些情况下，逆流板框式换热器可有利地导致流过换热器的两个流体流之间较小的温度差。合适的可商购的换热器的非限制性实例是plateconceptsmodu-flexplate&frameproduct#mfl041d1pa150-115。

在一些实施方案中，流过包括换热器的脱盐单元的第一换热器和/或第二换热器的第一流体流和/或第二流体流包括液体。在一些实施方案中，第一换热器和/或第二换热器是液-液换热器(例如，第一流体流和第二流体流包括液体)。在一些实施方案中，流过第一换热器和/或第二换热器的第一流体流和/或第二流体流包括气体(例如，空气或饱和/过热蒸汽)。在某些情况下，第一流体流和/或第二流体流在第一换热器和/或第二换热器内不经历相变(例如，液到气或气到液)。在一些情况下，多于两个流体流流过第一换热器和/或第二换热器。

在一些实施方案中，在流过包括换热器的脱盐单元的第一换热器或第二换热器的第一流体流与第二流体流之间可传递相对大量的热，和/或在流过第一换热器或第二换热器的第一流体流与第二流体流之间可存在或建立相对大的温度差驱动力。例如，进入第一换热器或第二换热器的流体流与离开第一换热器或第二换热器的流体流的温度差可为至少约5℃、至少约10℃、至少约15℃、至少约20℃、至少约30℃、至少约40℃、至少约50℃、至少约60℃、至少约70℃、至少约80℃、或至少约90℃。在一些实施方案中，进入第一换热器或第二换热器的流体流的温度与离开第一换热器或第二换热器的流体流的温度之差为约5℃至约20℃、约5℃至约30℃、约5℃至约50℃、约5℃至约60℃、约5℃至约90℃、约10℃至约30℃、约10℃至约60℃、约10℃至约90℃、约20℃至约60℃、约20℃至约90℃、约30℃至约60℃、约30℃至约90℃、约50℃至约90℃、约60℃至约90℃、或约70℃至约90℃。

在一些实施方案中，包括多个脱盐单元的脱盐系统还包括与脱盐单元电子连通的控制系统。例如，在某些实施方案中，脱盐单元的第一换热器中的一些或所有可耦接至控制器，所述控制器被配置成接收来自至少一个输入装置的输入信号并将响应于输入信号的输出信号递送至至少一个输出装置。根据一些实施方案，控制器包括根据比例-积分-微分控制环路进行操作的pid控制器。然而，如本领域普通技术人员理解的，可使用其他控制环路反馈机制。

在某些实施方案中，控制器(例如，pid控制器)耦接至(例如，电子耦接)至至少一个输入装置和/或至少一个输出装置。在一些情况下，至少一个输入装置包括被配置成监测与脱盐单元的组件(例如，第一换热器)相关的参数(例如，温度、流量)的传感器。在一些情况下，至少一个输入装置位于脱盐单元的组件(例如，第一换热器)内或附近。至少一个输入装置可被配置成向控制器发送输入信号(例如，对应于通过至少一个输入装置获取的测量结果)，并且控制器可被配置成接收输入信号。在一些情况下，至少一个输入装置定期或连续地向控制器传输输入信号。合适的输入装置的非限制性实例包括盘式温度计、热电偶、桨轮流量计、转子流量计、超声流量计和质量流量计。

在一些实施方案中，控制器响应于从至少一个输入装置接收的输入信号将输出信号递送至至少一个输出装置(例如，以引导至少一个输出装置的操作)。在一些情况下，至少一个输出装置包括影响与脱盐单元的组件(例如，第一换热器)相关的参数(例如，流量)的装置。在一些实施方案中，至少一个输出装置与脱盐单元的组件(例如，第一换热器)流体连通。在一些实施方案中，至少一个输出装置位于脱盐单元的组件(例如，第一换热器)内或附近。在某些实施方案中，至少一个输出装置可以引导流体流(例如，第一液体流、第二液体流)流过脱盐单元的组件(例如，第一换热器)。合适的输出装置的非限制性实例包括泵、阀和/或质量流量控制器。

在图12中，脱盐系统1200包括控制系统1244。如图12所示，控制系统1244通过电子连接1246a电子连接至第一脱盐单元1202a的第一换热器1208a，并且控制系统1244通过电子连接1246b电子连接至第二脱盐单元1202b的第一换热器1208b。

在一些实施方案中，除去垢的方法包括使第一流体流(例如，含盐水流)流过每个包括换热器的脱盐单元的第一换热器的第一流体路径。在一些情况下，所述方法包括使来自共用含盐水源(例如，中心进料罐)的含盐水流流动至每个包括换热器的脱盐单元的第一换热器。例如，参照图12，所述方法可包括使来自中心进料罐1218的含盐水流流动至第一脱盐单元1202a的第一换热器1208a的第一流体路径的液体入口1252a和第二脱盐单元1202b的第一换热器1208b的第一流体路径的液体入口1252b。

在一些实施方案中，除去垢的方法包括使第二流体流(例如，加热流体流)流过每个包括换热器的脱盐单元的第一换热器的第二流体路径。在一些情况下，所述方法包括使来自共用加热流体源(例如，锅炉)的加热流体流流动至每个包括换热器的脱盐单元的第一换热器。例如，参照图12，所述方法可包括使来自共用加热流体源1220的加热流体流1232a流动至第一脱盐单元1202a的第一换热器1208a的第二流体路径的液体入口1254a，并使来自共用加热流体源1220的加热流体流1232b流动至第二脱盐单元1202b的第一换热器1208b的第二流体路径的液体入口1254b。在第一脱盐单元1202a的第一换热器1208a中，热可从加热流体流1232a传递至含盐水流1226a(其可已经在第二换热器1210a中被加热)，从而产生经加热的含盐水流1228a和经冷却的加热流体流1234a。在第二脱盐单元1202b的第一换热器1208b中，热可从加热流体流1232b传递至含盐水流1226b(其可已经在第二换热器1210b中被加热)，从而产生经加热的含盐水流1228b和经冷却的加热流体流1234b。

根据一些实施方案，所述方法还包括测量换热器的所有第二流体流(例如，加热流体流)中的至少两个、一些或每一个的第一温度。在一些实施方案中，在第一换热器的下游测量第二流体流(例如，加热流体流)的第一温度。在某些情况下，例如，在包括换热器的脱盐单元的第一换热器的第二流体路径的液体出口处测量流过包括换热器的脱盐单元的第二流体流的第一温度。参照图12，可在第一脱盐单元1202a的第一换热器1208a的液体出口1250a处测量加热流体流1234a的第一温度，并且可在第二脱盐单元1202b的第一换热器1208a的液体出口1250b处测量加热流体流1234b的第一温度。然而，也可在第一换热器下游的其他位置处测量第二流体流的第一温度。

在一些情况下，第二流体流(例如，加热流体流)的第一温度可使用被配置成向控制系统发送信号的输入装置来测量。输入装置可为本领域已知的任何合适的温度测量装置。合适的温度测量装置的非限制性实例包括盘式温度计和热电偶。在一些情况下，流体流(例如，第二流体流)的温度可相对容易监测，因为通过温度测量装置(例如，盘式温度计、热电偶)显示的温度可相对缓慢地变化。在某些情况下，温度测量可相对地耐受微小波动，并因此可比其他类型的测量更可靠。

在一些情况下，所述方法还包括确定在测量步骤中测量的第二流体流的至少两个、一些或所有第一温度的平均第一温度。如本文中所使用的，第二流体流的平均第一温度是指第二流体流的第一温度的数量平均(例如，所有第二流体流的第一温度的总和除以第二流体流的数量)。在一些实施方案中，确定平均第一温度的步骤通过控制系统的控制器来进行。

在一些情况下，所述方法还包括识别至少一个被污染的第一流体路径。在某些情况下，脱盐单元的第一换热器(例如，第一换热器的第一流体路径)内的垢形成可导致离开第一换热器的第二流体流(例如，加热流体流)的第一温度增加(例如，由于垢的绝热作用)。例如，第一换热器内垢的存在可导致每体积第二流体流(例如，加热流体流)传递较少的热至流过第一换热器的第一流体流(例如，含盐水流)，从而使离开第一换热器的第二流体流的温度高于流过没有垢的第一换热器的第二流体流的温度。因此，在一些情况下，可使用离开第一换热器的第二流体流的相对高的温度来识别第一换热器的被污染的第一流体路径。在一些实施方案中，第一换热器的被污染的第一流体路径的特征在于，以开尔文标度计，第二流体流的第一温度与第二流体流的平均第一温度相差(例如，比第二流体流的平均第一温度高)至少约5％、至少约10％、至少约20％、至少约30％、至少约40％、至少约50％、至少约75％、至少约100％、至少约125％、或至少约150％。在某些实施方案中，第一换热器的被污染的第一流体路径的特征在于，以开尔文标度计，第二流体流的第一温度与第二流体流的平均第一温度相差(例如，比第二流体流的平均第一温度高)约5％至约150％、约10％至约150％、约20％至约150％、约30％至约150％、约40％至约150％、约50％至约150％、约75％至约150％、或约100％至约150％的量。例如，这可以如下确定：获取每个第二流体流的第一温度，转换成开尔文(如果需要的话)，以开尔文计算第二流体流的平均第一温度，并计算第二流体流以开尔文计的第一温度与第二流体流以开尔文计的平均第一温度之间的百分比差。

根据一些实施方案，所述方法还包括测量每个第一流体流(例如，含盐水流)的第一温度。在一些实施方案中，在第一换热器的下游测量第一流体流(例如，含盐水流)的第一温度。在某些情况下，例如，在第一换热器的第一流体路径的液体出口处测量流过包括换热器的脱盐单元的第一流体流的第一温度。参照图12，可在第一脱盐单元1202a的第一换热器1208a的第一流体路径的液体出口1248a处测量经加热的含盐水流1228a的第一温度，并且可在第二脱盐单元1202b的第一换热器1208b的第一流体路径的液体出口1248b处测量经加热的含盐水流1228b的第一温度。然而，也可在第一换热器下游的其他位置处测量第一流体流的第一温度。例如，在某些实施方案中，可在加湿器的液体入口(例如，图12中的液体入口1256a或1256b)处和/或在沿着第一换热器与加湿器之间的导管的位置处测量第一流体流(例如，含盐水流)的第一温度。

在一些情况下，第一流体流(例如，含盐水流)的第一温度可使用被配置成向控制系统发送信号的输入装置来测量。输入装置可为本领域已知的任何合适的温度测量装置。合适的温度测量装置的非限制性实例包括盘式温度计和热电偶。

在一些情况下，所述方法还包括确定第一流体流的所有第一温度的平均第一温度。如本文中所使用的，第一流体流的平均第一温度是指第一流体流的第一温度的数量平均(例如，所有第一流体流的第一温度的总和除以第一流体流的数量)。在一些实施方案中，确定平均第一温度的步骤通过控制系统的控制器来进行。

在一些情况下，所述方法还包括识别至少一个被污染的第一流体路径。在一些情况下，脱盐单元的第一换热器内的垢形成可导致离开脱盐单元的第一换热器的第一流体流(例如，含盐水流)的第一温度降低(例如，由于垢的绝热作用)。例如，第一换热器内垢的存在可导致每体积第二流体流(例如，加热流体流)传递较少的热至流过第一换热器的第一流体流(例如，含盐水流)，从而使离开第一换热器的第一流体流的温度低于流过没有垢的第一换热器的第一流体流的温度。因此，在一些情况下，可使用离开第一换热器的第一流体流的相对低的第一温度来识别被污染的第一流体路径。在一些实施方案中，第一换热器的被污染的第一流体路径的特征可在于，以开尔文标度计，第一流体流的第一温度与第一流体流的平均第一温度相差(例如，比第一流体流的平均第一温度低)至少约5％、至少约10％、至少约20％、至少约30％、至少约40％、至少约50％、至少约75％、至少约100％、至少约125％、或至少约150％。在某些实施方案中，第一换热器的被污染的第一流体路径的特征可在于，以开尔文标度计，第一流体流的第一温度与第一流体流的平均第一温度不同相差(例如，比第一流体流的平均第一温度低)约5％至约150％、约10％至约150％、约20％至约150％、约30％至约150％、约40％至约150％、约50％至约150％、约75％至约150％、或约100％至约150％的量。

根据一些实施方案，所述方法还包括如果流过脱盐单元的第一流体流(例如，含盐水流)的第一温度降到低于阈值温度，则增加流过脱盐单元的第一换热器的第二流体流(例如，加热流体流)的流量。例如，增加第二流体流的流量可增加在特定时间段内传递至第一流体流的热量，从而为垢的存在作出补偿并提高第一流体流的第一温度使得其处于或高于阈值温度。

在某些实施方案中，增加第二流体流(例如，加热流体流)的流量的步骤通过控制系统来进行。在一些情况下，控制系统被配置成保持离开第一换热器的第一流体流(例如，含盐水流)的相对恒定的温度。在某些情况下，如果第一流体流的第一温度降到低于阈值温度(例如，编程到控制系统中的温度)，则可增加第二流体流(例如，加热流体流)的流量以向第一流体流传递额外的热，从而可增加离开第一换热器的第一流体流的温度。

根据一些实施方案，所述方法还包括或替代地包括测量换热器的所有第二流体流(例如，加热流体流)中的至少两个、一些或每一个的第一流量。在一些实施方案中，在第一换热器的下游测量第二流体流(例如，加热流体流)的第一流量。在某些情况下，例如，在脱盐单元的第一换热器的第二流体路径的液体出口处测量流过包括换热器的脱盐单元的第二流体流(例如，加热流体流)的第一流量。参照图12，可在第一脱盐单元1202a的第一换热器1208a的液体出口1250a处测量加热流体流1234a的第一流量，并且可在第二脱盐单元1202b的第一换热器1208a的液体出口1250b处测量加热流体流1234b的第一流量。然而，也可在第一换热器的下游的其他位置处测量第一流量。

在一些情况下，第二流体流(例如，加热流体流)的第一流量可使用被配置成向控制系统发送信号的输入装置来测量。输入装置可为本领域已知的任何合适的流量测量装置。合适的流量测量装置的非限制性实例包括桨轮流量计、转子流量计、超声流量计和质量流量计。在一些实施方案中，第一流量是指质量流量。在一些实施方案中，第一流量是指体积流量。

在一些实施方案中，所述方法还包括确定第二流体流中的至少两个、一些或所有第一流量的平均第一流量。如本文中所使用的，第二流体流的平均第一流量是指第二流体流的第一流量的数量平均(例如，所有第二流体流的第一流量的总和除以第二流体流的数量)。在一些实施方案中，确定平均第一流量的步骤通过控制系统的控制器来进行。

在一些情况下，所述方法还包括识别至少一个被污染的第一流体路径。在一些情况下，脱盐单元的第一换热器内的垢形成可导致离开脱盐单元的第一换热器的第二流体流(例如，加热流体流)的第一流量增加。例如，第一换热器内垢的存在可导致每体积第二流体流(例如，加热流体流)传递较少的热至流过第一换热器的第一流体流(例如，含盐水流)，从而使第一流体流的第一温度相对较低。如上所述，在某些实施方案中，如果第一流体流的第一温度降到低于阈值温度，则可增加第二流体流的流量以进行补偿。因此，离开第一换热器的第二流体流的相对高的第一流量可指示第一换热器内存在垢。因此，在一些实施方案中，被污染的第一流体路径的特征可在于，第二流体流的流量与第二流体流的平均第一流量相差(例如，比第二流体流的平均第一流量大)至少约5％、至少约10％、至少约20％、至少约30％、至少约40％、至少约50％、至少约75％、至少约100％、至少约125％、或至少约150％。在某些实施方案中，被污染的第一流体路径的特征可在于，第二流体流的流量与第二流体流的平均第一流量相差(例如，比第二流体流的平均第一流量大)约5％至约150％、约10％至约150％、约20％至约150％、约30％至约150％、约40％至约150％、约50％至约150％、约75％至约150％、或约100％至约150％的量。

根据一些实施方案，所述方法还包括测量流过包括换热器的脱盐单元的所有第二流体流(例如，加热流体流)中的至少两个、一些或每一个的第二温度。在一些实施方案中，在第一换热器的上游测量流过包括换热器的脱盐单元的第二流体流(例如，加热流体流)的第二温度。在某些情况下，例如，在第一换热器的第二流体路径的液体入口处测量第二流体流(例如，加热流体流)的第二温度。参照图12，可在第一脱盐单元1202a的第一换热器1208a的第二流体路径的液体入口1254a处测量加热流体流1232a的第二温度，并且可在第二脱盐单元1202b的第一换热器1208b的液体入口1254b处测量加热流体流1232b的第二温度。然而，也可在第一换热器上游的其他位置处测量第二流体流的第二温度。

在一些情况下，第二流体流(例如，加热流体流)的第二温度可使用被配置成向控制系统发送信号的输入装置来测量。输入装置可为本领域已知的任何合适的温度测量装置。合适的温度测量装置的非限制性实例包括盘式温度计和热电偶。

在一些实施方案中，所述方法还包括测量和确定第二流体流(例如，加热流体流)的至少两个、一些或所有第二温度的相对标准偏差。第二流体流(例如，加热流体流)的第二温度的标准偏差可以根据方程式(1)来确定：

其中n为测量的第二流体流的温度的数量，为平均第二温度，并且xi为第i个第二流体流的第二温度。在某些情况下，第二流体流的第二温度的相对标准偏差可以根据方程式(2)来确定：

其中σ为第二流体流的第二温度的标准偏差(如根据方程式(1)确定的)，并且为平均第二温度。在一些实施方案中，将流过包括换热器的脱盐单元的第二流体流(例如，加热流体流)的第二温度的相对标准偏差控制并保持(例如，通过上述的污染检测方法和以下更详细描述的除垢方法)在约50％或更小、约40％或更小、约30％或更小、约20％或更小、约10％或更小、约5％或更小、或者约1％或更小。在一些实施方案中，第二流体流(例如，加热流体流)的第二温度的相对标准偏差为约1％至约50％、约1％至约40％、约1％至约30％、约1％至约20％、约1％至约10％、或约1％至约5％。在某些实施方案中，第二流体流(例如，加热流体流)的第二温度可以是基本上相似的，因为第二流体流的共用源(例如，锅炉)向每个包括换热器的脱盐单元供应第二流体流。在某些实施方案中，测量和确定相对标准偏差的步骤通过控制系统的控制器来进行。

根据一些实施方案，所述方法还包括测量流过包括换热器的脱盐单元的所有第一流体流(例如，含盐水流)中的至少两个、一些或每一个的第二温度。在一些实施方案中，在第一换热器的上游测量流过包括换热器的脱盐单元的第一流体流(例如，含盐水流)的第二温度。在某些情况下，例如，在第一换热器的第一流体路径的液体入口处测量第一流体流(例如，含盐水流)的第二温度。参照图12，可在第一脱盐单元1202a的第一换热器1208a的第一流体路径的液体入口1252a处测量含盐水流1226a的第二温度，并且可在第二脱盐单元1202b的第一换热器1208b的第一流体路径的液体入口1252b处测量含盐水流1226b的第二温度。

在一些情况下，第一流体流(例如，含盐水流)的第二温度可使用被配置成向控制系统发送信号的输入装置来测量。输入装置可为本领域已知的任何合适的温度测量装置。合适的温度测量装置的非限制性实例包括盘式温度计和热电偶。

在一些实施方案中，将进入包括换热器的脱盐单元的第一流体流的第二温度控制/保持为基本上恒定。在一些实施方案中，例如，流过包括换热器的脱盐单元的第一流体流(例如，含盐水流)的第二温度的相对标准偏差小于约50％、小于约40％、小于约30％、小于约20％、小于约10％、小于约5％、或小于约1％。在一些实施方案中，第一流体流(例如，含盐水流)的第二温度的相对标准偏差为约1％至约50％、约1％至约40％、约1％至约30％、约1％至约20％、约1％至约10％、或约1％至约5％。

在一些实施方案中，所述方法还包括使除垢组合物选择性地仅流过例如通过上述污染检测方法确定为被污染至需要再生(例如，清洁)的程度的至少一个第一流体路径。在一些情况下，在已在脱盐单元内进行脱盐过程之后，可使除垢组合物流过脱盐单元的第一换热器的被污染的第一流体路径。

接下来是示例性脱盐系统(例如，图12中示出的脱盐系统)的操作的概述。在操作中，含盐水流1222可通过中心进料罐1218进入脱盐系统1200。从中心进料罐1218可引导第一含盐水流1224a流动至第一脱盐单元1202a的第二换热器1210a并且可引导第二含盐水流1224b流动至第二脱盐单元1202b的第二换热器1210b。在第一脱盐单元1202a的第二换热器1210a中，热可从离开减湿器1206a的水流1236a传递至第一含盐水流1224a以产生经加热的含盐水流1226a。类似地，在第二脱盐单元1202b的第二换热器1210b中，热可从离开减湿器1206b的水流1236b传递至第二含盐水流1224b以产生经加热的含盐水流1226b。然后，经加热的含盐水流1226a和1226b可分别被引导流动至第一换热器1208a和1208b。同时，第一加热流体流1232a和第二加热流体流1232b可被引导从共用加热流体源1220分别流动至第一换热器1208a和1208b。在第一脱盐单元1202a的第一换热器1208a中，经加热的含盐水流1226a可以以第一方向流过第一换热器1208a的第一流体路径，并且第一加热流体流1232a可以以基本上相反的第二方向流过第一换热器1208a的第二流体路径。当两个流体流流过第一换热器1208a时，热可从第一加热流体流1232a传递至经加热的含盐水流1226a以产生经进一步加热的含盐水流1228a。类似地，在第二脱盐单元1202b的第一换热器1208b中，经加热的含盐水流1226b可以以第一方向流过第一换热器1208b的第一流体路径，并且第二加热流体流1232b可以以基本上相反的第二方向流过第一换热器1208b的第二流体路径。当两个流体流流过第一换热器1208b时，热可从第二加热流体流1232b传递至经加热的含盐水流1226b以产生经进一步加热的含盐水流1228b。

根据一些实施方案，测量流1228a和1228b各自的第一温度。在一些情况下，例如，在第一换热器1208a和1208b的液体出口(例如，第一流体路径的液体出口)处测量流1228a和1228b的第一温度。在某些实施方案中，如果流1228a或1228b的第一温度低于某一阈值，则与第一脱盐单元1202a和第二脱盐单元1202b电子连通的自动反馈控制系统增加加热流体流1232a或1232b的流量以增加流1228a或1228b的第一温度。

在一些实施方案中，测量加热流体流1234a和1234b各自的第一温度。在一些情况下，例如，在第一换热器1208a或1208b的液体出口(例如，第二流体路径的液体出口)处测量加热流体流1234a和1234b的第一温度。在某些实施方案中，确定加热流体流的平均第一温度。在某些情况下，如果加热流体流1234a或1234b的第一温度与平均第一温度相差(例如，比平均第一温度大)一定量(例如，以开尔文标度计，至少约10％)，则对应的第一换热器的第一流体路径被识别为被污染的。在一些情况下，使除垢组合物选择性地流过被污染的第一流体路径。

在一些实施方案中，测量加热流体流1234a和1234b各自的第一流量。在一些情况下，例如，在第一换热器1208a或1208b的液体出口(例如，第二流体路径的液体出口)处测量加热流体流1234a和1234b的第一流量。在某些实施方案中，确定加热流体流的平均第一流量。在某些情况下，如果加热流体流1234a或1234b的第一流量与平均第一流量相差(例如，比平均第一温度大)一定量(例如，至少约10％)，则对应的第一换热器的第一流体路径被识别为被污染的。在一些情况下，使除垢组合物选择性地流过被污染的第一流体路径。

根据一些实施方案，除垢组合物是包含多齿配体的液体组合物(例如，水性组合物、非水性组合物)。在一些情况下，引导除垢组合物从除垢组合物源流过至少一个被污染的第一流体路径(例如，至少一个第一换热器的第一流体路径)。在一些这样的实施方案中，第一换热器的表面上的垢可以通过将垢暴露于包含至少一种多齿配体的除垢组合物来至少部分地除去。在某些实施方案中，多齿配体和固体表面上的垢中的阳离子物类形成基本上可溶于除垢组合物的配位络合物。不希望受任何特定理论的束缚，认为多齿配体可以与已经结合在垢的结晶结构中的离子相互作用，并且该相互作用可以迫使金属阳离子离开其现有结构并进入配位络合物内的中心位置，导致垢溶解。在多齿配体与阳离子物类形成配位络合物之后，配位络合物可以溶解在除垢组合物中，并且垢可以从换热器的固体表面上除去。作为一个特定实例，可以使用多齿配体如二亚乙基三胺五乙酸(dtpa)来螯合硫酸锶垢中的锶阳离子。螯合离子通常在水中具有高的溶解度，因此通常溶解在水性除垢组合物中。在溶解在除垢组合物中之后，可以通过从换热器中清除除垢组合物来将溶解的络合物运送出去。

应理解，短语“除垢”和“除垢组合物”的使用不意味着暗示必须实现换热器表面上所有垢的完全除去(尽管在一些实施方案中，可实现从换热器中垢的完全或基本上完全的除去)。在一些情况下，可以使用除垢组合物来进行除垢操作使得仅一部分垢从换热器的表面上被除去。

可以与成垢盐的一种或更多种离子形成络合物的任何多齿配体可以潜在地用于用来从换热器中除去垢的除垢组合物。如本文中所使用的，术语“多齿配体”是指这样的配体，其能够与中心离子形成配位络合物，使得配体分子的多个部分与配位络合物的中心离子相互作用。本领域普通技术人员熟悉在配体背景下的多齿性的概念。多齿配体有时也被本领域普通技术人员称为多价配体。在一些实施方案中，多齿配体可以包括二齿配体(即，具有两个各自与配位络合物的中心离子相互作用的部分的配体)、三齿配体(即，具有三个各自与配位络合物中的中心离子相互作用的部分的配体)、四齿配体(即，具有四个各自与配位络合物中的中心离子相互作用的部分的配体)、五齿配体(即，具有五个各自与配位络合物中的中心离子相互作用的部分的配体)、六齿配体(即，具有六个各自与配位络合物中的中心离子相互作用的部分的配体)、七齿配体(即，具有七个各自与配位络合物中的中心离子相互作用的部分的配体)、和/或八齿配体(即，具有八个各自与配位络合物中的中心离子相互作用的部分的配体)。可以使用的多齿配体的实例包括但不限于三磷酸盐、次氮基三乙酸(nta)、次黄苷三磷酸、3,4-二羟基苯甲酸、尿苷三磷酸、atp、柠檬酸、草酸、adp、曲酸、三偏磷酸盐、马来酸、球蛋白、酪蛋白、白蛋白、己二酸、富马酸、苹果酸、(+)-酒石酸、谷氨酸、柠康酸、衣康酸、琥珀酸、天冬氨酸、戊二酸、乙二胺四乙酸(edta)和二亚乙基三胺五乙酸(dtpa)。

在某些实施方案中，用于从换热器中除去垢的除垢组合物包含二亚乙基三胺五乙酸(dtpa)。dtpa可以是强的螯合剂，并且已经观察到形成强度为使用edta形成的那些的强度的高至100倍高的配位络合物。不希望受任何特定理论的束缚，认为dtpa作为螯合剂的强度可归因于其不寻常地高的齿合度。例如，在高ph值下，dtpa可以变成五价阴离子dtpa^5-，认为dtpa阴离子的三个氮中心和五个coo^–基团中的每一个可以充当配位的中心，使dtpa成为八齿配体。

在一些实施方案中，除垢组合物包含至少约10重量％、至少约20重量％、至少约30重量％、至少约40重量％、至少约45重量％、至少约50重量％、或更多的量的多齿配体。在某些实施方案中，除垢组合物包含小于约80重量％、小于约75重量％、小于约70重量％、小于约65重量％、小于约60重量％或小于约55重量％的量的多齿配体。

在一些实施方案中，除垢组合物包含至少约10重量％、至少约20重量％、至少约30重量％、至少约40重量％、或至少约45重量％(和/或在一些实施方案中，高至约50重量％、高至约55重量％、高至约60重量％、高至约60重量％、或更多)的量的dtpa。

根据某些实施方案，用于从换热器的固体表面上除去垢的除垢组合物包含草酸根阴离子。不希望受任何特定理论的束缚，认为草酸根阴离子和至少一种其他多齿配体的组合表现出的协同作用允许这些化学品的组合除去的垢比单独使用两种化学品之一可除去的垢多得多。特别地，认为在其中草酸根阴离子的几何结构与其他多齿配体的几何结构不同的一些情况下，草酸根阴离子表现出的不同的分子几何结构可通过与垢离子相互作用提高螯合/溶解的速率，所述垢离子是其他多齿配体不能到达的或其他多齿配体仅以有限的程度到达的。

根据某些实施方案，可以使用相对低量的草酸根阴离子来实现除垢。在一些实施方案中，除垢组合物包含至少约0.5重量％、至少约1重量％、至少约2重量％、至少约3重量％、至少约4重量％或至少约5重量％的量的草酸根阴离子。在一些实施方案中，除垢组合物中草酸根阴离子的量可以小于约20重量％、小于约15重量％、或小于约10重量％。

在某些实施方案中，用于从水处理系统的固体表面上除去垢的除垢组合物包含草酸根阴离子和二亚乙基三胺五乙酸(dtpa)。不希望受任何特定理论的束缚，认为在一些情况下，草酸根阴离子和dtpa的组合表现出特别有益的协同作用，其允许两种化学品的组合除去的垢比单独使用两种化学品之一可除去的垢多得多。

在一些实施方案中，用于从固体表面上除去垢的除垢组合物具有碱性ph。例如，在一些实施方案中，除垢组合物的ph为至少约8、至少约10、至少约12或至少约12(和/或，在一些实施方案中，ph高至约14或更高)。根据某些实施方案，除垢组合物的ph可以通过向除垢组合物添加氢氧根离子来提高。例如，这可以通过在将一种或更多种氢氧化物盐(例如，氢氧化钾、氢氧化钠或任何其他合适的氢氧化物盐)溶解在除垢组合物中来实现。

还发现，除垢组合物中包含的水的量也可以影响配位络合物的形成发生的速率。因此，在一些实施方案中，用水稀释除垢组合物。在一些实施方案中，除垢组合物包含至少约10重量％、至少约20重量％、至少约30重量％或至少约35重量％(和/或在一些实施方案中，高至约40重量％、高至约45重量％、高至约50重量％或更多)的量的水。

如上所述的用于除去垢的除垢组合物可以用于除去许多类型的垢，包括以上或本文其他地方提及的许多成垢盐(例如，baso4、srso4、baco3和/或srco3、和/或以上或本文其他地方提及的许多成垢盐)。根据某些实施方案，除垢组合物被配置成除去在处理油田废水(例如，来自水力压裂操作的废水和采出水)时最常形成的垢。在某些(但是不一定是所有的)实施方案中，用于除去垢的除垢组合物可以在除去含锶垢(例如，含有sr²⁺离子的盐，例如碳酸锶、碳酸氢锶、硫酸锶和硫酸氢锶)方面尤其有效。

实施例

如图13所示，该实施例描述了脱盐系统1300，其包括组合鼓泡塔设备1302、沉淀设备1334、第一换热器1336、第二换热器1338和冷却装置1340。脱盐系统1300被配置成每天生产850桶基本上纯的水。

组合鼓泡塔设备1302包括加湿区域1304和垂直地位于加湿区域1304上方的减湿区域1306。如图13所示，设备1302还包括垂直地位于加湿区域1304下方的气体分布室1308。在图13中，气体分布室1308与设备空气入口1310和加湿区域卤水出口1312流体连通。在一些情况下，气体分布室1308包括液体贮槽容积和位于液体贮槽容积上方的气体分布区域。加湿区域1304包括垂直地布置在气体分布室1308上方的多个级1314a至1314f。级1314a至1314f中的每一级耦接至气泡发生器并且包括液体层和位于液体层上方的蒸气分布区域。如图13所示，第三级1314c流体连接至中间空气出口1316，并且第六级1314f(例如，加湿区域1304的最上级)流体连接至加湿区域卤水入口1318。减湿区域1306包括多个垂直布置的级1320a至1320f，每个级耦接至气泡发生器并且包括液体层和位于液体层上方的蒸气分布区域。位于第一级1320a下方的液体收集区域流体连接至减湿区域水出口1322，并且第六级1320f(例如，减湿区域1306的最上级)流体连接至减湿区域水入口1324和设备空气出口1326。此外，第三级1320c流体连接至中间空气入口1328，中间空气入口1328通过气体导管流体连接至中间空气出口1316。液滴消除器1330和液体收集器1332位于加湿区域1304与减湿区域1306之间。

除了组合鼓泡塔设备1302之外，脱盐系统1300还包括沉淀设备1334，第一换热器1336，第二换热器1338，冷却装置1340，固体导管1342，以及液体导管1344、1346、1348、1350、1352和1354。沉淀设备1334直接流体连接至加湿区域卤水出口1312和第一换热器1336。除了直接流体连接至沉淀设备1334之外，第一换热器1336还直接流体连接至减湿区域水出口1322、第二换热器1338和冷却装置1340。另外，第二换热器1338直接流体连接至加湿区域卤水入口1318，并且冷却装置1340直接流体连接至减湿区域水入口1324。

在操作中，环境空气通过设备空气入口1310进入组合鼓泡塔设备1302的加湿区域1304。环境空气以8330实际立方英尺/分钟(actualcubicfeetperminute，acfm)的流量和60°f的温度进入加湿区域1304。环境空气流向上流过加湿区域1304的级1314a、1314b、1314c、1314d、1314e和1314f中的每一级。同时，包含含盐水的流通过加湿区域卤水入口1318以632加仑/分钟(gpm)的流量和200°f的温度进入加湿区域1304。含盐水流以与空气流的流动方向基本上相反的方向流动(例如，向下流过加湿区域1304的级1314f、1314e、1314d、1314c、1314b和1314a中的每一级)。级1314a至1314f中的每一级至少部分地被包含含盐水的液体层占据。因此，当空气流向上流过加湿区域1304的各自耦接至气泡发生器的级时，空气气泡形成并行进穿过温度高于空气气泡的包含含盐水的液体层。当空气气泡与液体层的含盐水直接接触时，热和质量(例如，水蒸气)从含盐水传递至空气气泡，并且空气气泡被不断地加热和加湿。在每个级的蒸气分布区域内，经加热的且经至少部分加湿的空气气泡重新合并，形成基本上均匀地分布在整个蒸气分布区域中的空气流。然后，基本上均匀地分布的空气流可通过耦接至下一级的气泡发生器并流过下一级的液体层，被进一步加热和加湿。当空气流到达第三级1314c时，经加热的且经至少部分加湿的空气流的至少一部分通过中间空气出口1316以8000acfm的流量和160°f的温度离开加湿区域1304。剩余部分的空气流继续向上流过加湿区域1304的垂直布置的级1314d至1314f。

在流过加湿区域1304的级1314a至1314f之后，经加热的经至少部分加湿的空气流流过液滴消除器1330和液体收集器1332并进入减湿区域1306。经加热的经至少部分加湿的空气流向上流过减湿区域1306的级1320a、1320b、1320c、1320d、1320e和1320f中的每一级。同时，基本上纯的水流通过减湿区域水入口1324以550gpm的流量和125°f的温度进入减湿区域1306。基本上纯的水流以与空气流的流动方向基本上相反的方向流动(例如，向下通过减湿区域1306的级1320f、1320e、1320d、1320c、1320b和1320a中的每一级)。级1320a至1320f中的每一级至少部分地被包含基本上纯的水的液体层占据。因此，当经加热的经至少部分加湿的空气流向上流过减湿区域1306的各自耦接至气泡发生器的级时，经加热的经至少部分加湿的空气气泡形成并行进穿过包含温度低于经加热的经至少部分加湿的空气气泡的基本上纯的水的液体层。当空气气泡与基本上纯的水直接接触时，热和质量(例如，水蒸气)从空气气泡传递至液体层的基本上纯的水，并且空气气泡被不断地冷却和减湿。在每个级的蒸气分布区域内，经冷却的经至少部分减湿的空气气泡重新合并，形成基本上均匀地分布在整个蒸气分布区域中的空气流。在第三级1320c中，从中间空气出口1316抽取的经加热的经至少部分加湿的空气进入减湿区域1306并加入流过减湿区域1306的空气流中。在流过减湿区域1306的级1320a至1320f中的每一级之后，经冷却的经至少部分减湿的空气流通过设备气体出口1326离开组合鼓泡塔设备1302。

如上所述，两个液体流——基本上纯的水的流和含盐水流——与空气流以逆流方式流过组合鼓泡塔设备1302。包含水和至少一种溶解盐的含盐水流通过加湿区域卤水入口1318进入组合鼓泡塔设备1302的加湿区域1304，并且向下流过加湿区域1304的级1314a至1314f中的每一级到气体分布室1308。当含盐水流向下流过加湿区域1304的每个级时，含盐水流遇到温度低于含盐水流的温度的空气气泡，并且热和质量(例如，水蒸气)从含盐水流传递至空气气泡，从而产生经冷却浓缩的含盐水流。当含盐水流流过加湿区域1304的每个级时，含盐水流中的至少一种溶解盐的浓度增加(例如，由于水的蒸发)。然后，经冷却浓缩的含盐水流通过加湿区域卤水出口1312以593gpm的流量和136°f的温度离开设备1302。然后，使经冷却浓缩的含盐水流流到沉淀设备1334，并且含盐水流中的至少一种溶解盐的至少一部分可在沉淀设备内沉淀。沉淀的盐可通过固体导管1342从系统1300中排出。含盐水流的剩余液体部分作为沉淀设备液体出口流离开沉淀设备1334。在一些情况下，沉淀设备液体出口流的至少一部分通过导管1344以593gpm的流量从脱盐系统1300中排出。沉淀设备液体出口流的另一部分可保留在脱盐系统1300中。在一些情况下，另外的含盐水可通过导管1346以25gpm的流量和60°f的温度进入脱盐系统1300。另外的含盐水可与保留在脱盐系统1300中的沉淀设备液体出口流部分合并。然后，合并的含盐水流通过导管1348流动至第一换热器1336，以632gpm的流量和130°f的温度进入第一换热器1336。如上所述，第一换热器1336也直接流体连接至减湿区域水出口1322，并且基本上纯的水流以575gpm的流量和170°f的温度进入第一换热器1336。当含盐水流和基本上纯的水流流过第一换热器1336时，热从基本上纯的水流传递至含盐水流，产生以160°f的温度离开第一换热器1336的经加热的含盐水流和以140°f的温度离开换热器1336的经冷却的基本上纯的水流。然后，使经加热的含盐水流流动至第二换热器1338以被进一步加热。当经加热的含盐水流以632gpm的流量和160°f的温度进入第二换热器1338并流过第二换热器1338时，加热流体也通过导管1350流过第二换热器1338。热从加热流体传递至经加热的含盐水流以产生温度为200°f的经进一步加热的含盐水流。然后，经进一步加热的含盐水流通过加湿区域卤水入口1318以632gpm的流量和200°f的温度返回设备1302的加湿区域1304。

除了含盐水流之外，基本上纯的水流也流过组合鼓泡塔设备1302。基本上纯的水流通过减湿区域水入口1324以550gpm的流量和125°f的温度进入设备1302的减湿区域1306。当基本上纯的水流向下流过减湿区域1306的级1320a至1320f中的每一级时，基本上纯的水流遇到经加热的经至少部分加湿的空气气泡，并且热和质量(例如，水蒸气)从经加热的经至少部分加湿的空气气泡传递至基本上纯的水流，从而产生经加热的基本上纯的水流。当基本上纯的水流向下流过减湿区域1306的每个级时，基本上纯的水流的温度升高。然后，经加热的基本上纯的水流通过减湿区域水出口1322以575gpm的流量和170°f的温度离开设备1302。在离开设备1302之后，使经加热的基本上纯的水流流过第一换热器1336，在此热从经加热的基本上纯的水流传递至沉淀设备液体出口流(例如，通过加湿区域卤水出口1312离开设备1302的经冷却浓缩的含盐水流的一部分)，以产生经冷却的基本上纯的水流。经冷却的基本上纯的水流以140°f的温度离开第一换热器1336。在一些情况下，经冷却的基本上纯的水流的至少一部分通过导管1352以25gpm的流量和140°f的温度离开脱盐系统1302。在一些实施方案中，经冷却的基本上纯的水流的至少一部分保留在脱盐系统1302中，并使其通过导管1354流动至冷却装置1340。经冷却的基本上纯的水流以550gpm的流量和135°f的温度进入冷却装置1340，冷却装置1340可以是空冷式换热器。当经冷却的基本上纯的水流流过冷却装置1340时，该流被进一步冷却到125°f的温度。然后，经进一步冷却的基本上纯的水流返回组合鼓泡塔设备1302，通过减湿区域水入口1324以550gpm的流量和125°f的温度进入设备1302的减湿区域1306。

尽管本文中已经描述和举例说明了本发明的多个实施方案，但是本领域普通技术人员将容易预见到用于执行本文所述的功能和/或获得本文所述的结果和/或一个或更多个优点的多种其他手段和/或结构，并且每个这样的变化和/或修改都视为在本发明的范围内。更一般地，本领域技术人员将容易理解，本文所述的所有参数、尺寸、材料和配置旨在为示例性的，并且实际的参数、尺寸、材料和/或配置将取决于使用本发明的教导的一个或更多个具体应用。本领域技术人员仅使用常规实验就将认识到或者能够确定本文所述的本发明具体实施方案的多个等效方案。因此应理解，前述实施方案仅作为实例呈现，并且在所附权利要求及其等效方案的范围内，本发明可以以除具体描述和要求保护的方式之外的方式实施。本发明涉及本文所述的各个单独的特征、系统、制品、材料和/或方法。此外，如果两个或更多个这样的特征、系统、制品、材料和/或方法不互相矛盾，则两个或更多个这样的特征、系统、制品、材料和/或方法的任意组合包括在本发明的范围内。

除非明确指示相反，否则在说明书和权利要求书中未有数量词修饰的对象应理解为意指“至少一个/种”。

如本文中在说明书和权利要求书中使用的短语“和/或”应理解为意指如此连接的要素中的“任一者或二者”，即，在一些情况下共同存在而在另一些情况下分开存在的要素。除非明确地指示相反，否则除了由“和/或”子句具体确认的要素之外，可以任选地存在其他要素，无论其与那些具体确认的要素有关还是无关。因此，作为非限制性实例，当与开放式语言如“包括”一起使用时，提到的“a和/或b”在一个实施方案中可指存在a而没有b(任选地包括除b之外的要素)；在另一个实施方案中可指存在b而没有a(任选地包括除a之外的要素)；在又一个实施方案中可指存在a和b二者(任选地包括其他要素)；等等。

如本文中在说明书和权利要求书中所使用的“或”应理解为具有与以上所定义的“和/或”相同的含义。例如，当分隔列表中的项目时，“或”或者“和/或”应理解为包括性的，即包括：多个要素或要素列表中的至少一个，但还包括多于一个，以及任选的另外的未列出项目。只有明确指示相反的术语，例如“仅一个”或“恰好一个”，或者用于权利要求时的“由…组成”是指包括多个要素或要素列表中的恰好一个要素。一般地，如本文所使用的术语“或”在之前有排他性术语如“任一个”、“之一”、“仅一个”、“恰好一个”时应当仅理解为指示排他性的选择(即，“一个或另一个但不是二者”)。“基本上由…组成”在用于权利要求时应当具有如在专利法领域中使用的普通含义。

如本文中在说明书和权利要求中所使用的，提及一个或更多个要素的列表时的短语“至少一个”应理解为意指从要素列表中的任一个或更多个要素中选择的至少一个要素，但不一定包括要素列表中具体列举的每个要素中的至少一个，也不排除要素列表中要素的任何组合。该定义还允许任选地存在除了在短语“至少一个”所提及的要素列表中具体确认的要素之外的要素，无论其与具体确认的那些要素有关还是无关。因此，作为非限制性实例，“a和b中的至少一个”(或者等效地“a或b中的至少一个”，或者等效地“a和/或b中的至少一个”)在一个实施方案中可指至少一个a，任选地包括多于一个a，而不存在b(并且任选地包括除b之外的要素)；在另一个实施方案中可指至少一个b，任选地包括多于一个b，而不存在a(并且任选地包括除a之外的要素)；在又一个实施方案中可指至少一个a，任选地包括多于一个a，以及至少一个b，任选地包括多于一个b(并且任选地包括其他要素)；等等。在权利要求中以及以上的说明书中，所有的过渡短语如“包括”、“包含”、“携带”、“具有”、“含有”、“涉及”、“容纳”等都应理解为开放式的，即，意指包括但不限于。只有过渡短语“由…组成”和“基本上由…组成”应当分别是封闭式或半封闭式的过渡短语，如在美国专利局专利审查程序指南第2111.03节中所阐明的。

在本说明书和通过引用并入、作为附件附上和/或本文中提及的文献包含冲突的公开内容和/或不一致的术语使用，和/或并入/附上/提及的文献使用或定义的术语与本说明书中使用或定义的不同的情况下，应以本说明书为准。