水管17 (如图3所示)，也可以设置为洒水式喷淋布水器18 (如图4所示)，以实现水分在太阳能板3表面的均匀薄层分布。孔式滴漏布水管17或洒水式喷淋布水器18均通过给水管11与水泵10连接，水泵10设置于距蒸发池I底部并由水泵10泵水至孔式滴漏布水管17或洒水式喷淋布水器18。
[0039]给水管11可为塑料管、钢管、铁管、铜管、铝管和合金管等任意管状材料；孔式滴漏布水管17为具孔管，可为塑料管、钢管、铁管、铜管、铝管和合金管等任意管状材料，在管上布有小孔，可以为I段或者多段组合，比如但不限于图3所示I段。洒水式喷淋布水器18可以制成多种形状，比如但不限于图4所示的喷头形状，可为塑料管、钢管、铁管、铜管、铝管和合金管等任意材料；同时，洒水式喷淋布水器18可以为I组或者多组，比如但不限于图4所示3组。
[0040]如图5所示，具孔布水器4通过固定螺扣20固定于固定支板19，固定支板20通过固定螺丝9固定于太阳能板3表面上侧。固定支板19可由木板、钢铁、硬塑料等坚硬、韧性强的材料组成。固定螺扣20可由硬塑料、钢铁等坚硬、韧性强的材料组成。在具体实施中，具孔布水器4在太阳能板3表面可设置为固定式和移动式等多种方式，也可通过固定螺丝、滑轮等多种形式设置于太阳能板3表面，比如但不局限于图5所示的固定螺丝固定式。
[0041]如图6所示，太阳能面板3表面装有具孔曝气管5，具孔曝气管5通过输气管12与鼓风机13连接，并通过滑轮21固定于滑道22上。鼓风机13中的风通过输气管12进入具孔曝气管5，以增加太阳能板3表面水分蒸发速率，具孔曝气管5通过滑轮21在太阳能板3表面上下移动。在具体实施中，具孔曝气管5的移动方式可以为上下移动、左右移动等多种方式，比如但不局限于图6所述的上下移动方式。具孔曝气管5在太阳能板3表面的移动也可以设置为电子智能控制等多种方式。
[0042]如图7所示，滑轮21套装固定于滑道22上，具孔曝气管5通过固定螺扣20固定于滑道22上。具孔曝气管5固定于太阳能板3上的方式可以为多种形式，可以为固定式或者移动式，也可以为I组或者多组，比如但不局限于图7所示的I组可移动滑道式具孔曝气管5。滑道22通过固定螺丝9固定于太阳能面板3，比如但不局限于图8所示的滑道固定方式。
[0043]具孔曝气管5结构如图8所示，具孔曝气管5 —端与输气管12连接，输气管12连接于鼓风机13(如图6所示)。在具体实施中，鼓风机13可以改为空气收集器23，以便节省能源消耗。空气收集器23可由塑料、不锈钢、铁等任意立面硬质材料加工成喇叭状(如图8所示)；空气收集器23安装方向为蒸发池所在地常年季风方向，也可以设计为360°旋转，以保证更大面积聚风。具孔曝气管5为具孔管，可为塑料管、钢管、铁管、铜管、铝管和合金管等任意管状材料，管上布有小孔。同时，具孔曝气管5表面装有毛刷24 (图8所示)，毛刷24在具孔曝气管5上下移动时可以清洁太阳能板3表面污垢，以防止表面污垢影响太阳能板3对太阳能的吸收效率。毛刷24可由动物毛发、橡胶、海绵等材料制成，可以设置为毛状、条状、片状和块状等多种形状，比如但不局限于图8所示毛状。在具体实施中，也可根据具体水质取消设置毛刷24。
[0044]如图9所示，太阳能板3表面上下两端分别嵌入有两个超声发生器6。超声发生器6为市售超声发生器，可以为设置为棒状、块状、片状等多种形状，比如但不限于图9所示的块状。在本强化自然蒸发嵌套系统中，超声发生系统可以由I组或者几组超声发生器6组成，比如但不限于图9所示的3组。在具体实施中，超声发生器6嵌入太阳能板表面，并通过固定螺丝9固定，比如但不限于图10所示嵌入固定方式，超声发生器6也可以通过其它方式固定于太阳能面板3表面。
[0045]本实例中，强化自然蒸发嵌套系统可以分为一体式强化自然蒸发嵌套系统(图11所示)或组合式强化自然蒸发嵌套系统(图12所示)，一体式或组合式强化自然蒸发嵌套系统中单个强化自然蒸发系统的组合比如但不局限于图11和图12所示的排列方式，单个强化自然蒸发系统可以在蒸发池I中以任何排列方式设置在蒸发池I中的任意位置。待处理废水首先经过沉淀池25沉淀后，经过给水管11进入蒸发池I ο沉淀池25中的待处理废水可以通过溢流、泵送等方式进入蒸发池1，比如但不局限于图11和图12所示溢流方式。蒸发池I中的水面可以是任意高度，强化自然蒸发装置也可以完全浸没于水中。沉淀池可由混凝土、砖、塑料、不锈钢等坚硬、韧性强的材料组成立方体、长方体和圆柱体等任意形状，并进行防渗漏处理，比如但不局限于图11和图12所示长方体形状。在具体实施中，也可以根据实际水质取消沉淀池25。
[0046]本实例中，所述强化自然蒸发嵌套系统的工作原理是:待处理废水经沉淀池25进入蒸发池I中，再通过水泵10经给水管11泵送至太阳能板3表面上侧具孔布水器5，水分经过具孔布水器4均匀薄层分布到太阳能板3表面，并在太阳能板3表面自上而下流动；同时，鼓风机13产生的风通过输气管12进入具孔曝气管5，具孔曝气管5随着滑轮21在太阳能板3表面上下移动，微孔中的风增加了太阳能板3表面的水分蒸发速率，在具孔曝气管5移动过程中具孔曝气管5上毛刷24实现了对太阳能板3表面污渍的清洗；另外，在太阳能板3表面嵌入安装超声发生器6，超声发生6器产生的超声波可以利用超声波雾化作用使更多的水分雾化至空气中加快太阳能板3表面水分的蒸发速率。
[0047]在具体实施中，可以根据实际情况选择使用本实例所述强化自然蒸发嵌套系统中的超声系统和鼓风系统。另外，在处理高盐度采油废水时，太阳能板3表面可能会出现一些原油油渍并影响太阳能的利用效率。此时，可以通过输气管12泵送一定量高浓度表面活性剂到具孔曝气管5，利用具孔曝气管5上下移动清洁太阳能板3表面原油油渍。
【主权项】
1.一种强化自然蒸发嵌套系统，其特征在于:所述强化自然蒸发嵌套系统通过固定锚设置在蒸发池中，嵌套系统包括太阳能板、布水系统、曝气系统和超声波系统；太阳能板通过可调节角度固定螺栓、固定支架和可旋转固定轴固定安装于固定基座，并可通过可调节角度固定螺栓和可旋转固定轴实时调整太阳能板方向及与固定支架之间角度；布水系统由水泵、给水管和具孔布水器组成，待处理废水由水泵从蒸发池经给水管泵送至太阳能板表面上方具孔布水器；曝气系统由鼓风机、输气管和具孔曝气管组成，鼓风机固定在蒸发池季风方向一侧，鼓风机产生的风能经输气管到达太阳能板表面的具孔曝气管；超声波系统由超声发生器组成，超声发生器分别固定在太阳能板表面两端。
2.根据权利要求1所述的强化自然蒸发嵌套系统，其特征在于:所述嵌套系统还包括沉淀池，所述沉淀池通过给水管与蒸发池连通。
3.根据权利要求2所述的强化自然蒸发嵌套系统，其特征在于:所述沉淀池中沉淀后的待处理废水以重力的方式溢流进入蒸发池或通过水泵抽水至蒸发池。
4.根据权利要求1所述的强化自然蒸发嵌套系统，其特征在于:所述具孔布水器为孔式滴漏布水管或洒水式喷淋布水器。
5.根据权利要求1所述的强化自然蒸发嵌套系统，其特征在于:所述具孔曝气管表面装有毛刷。
6.根据权利要求1所述的强化自然蒸发嵌套系统，其特征在于:所述鼓风机由喇叭状空气收集器代替。
7.根据权利要求1所述的强化自然蒸发嵌套系统，其特征在于:所述强化自然蒸发嵌套系统为一体式或组合式。
【专利摘要】本发明公开了一种强化自然蒸发嵌套系统，包括太阳能板、布水系统、曝气系统和超声波系统；太阳能板通过可调节角度固定螺栓、固定支架和可旋转固定轴固定安装于固定锚，并可实时调整太阳能板方向及与固定支架之间角度；布水系统由水泵、给水管和具孔布水器组成，待处理废水由水泵从蒸发池经给水管泵送至太阳能板表面上方具孔布水器；曝气系统由鼓风机、输气管和具孔曝气管组成，鼓风机固定在蒸发池季风方向一侧，鼓风机产生的风能经输气管到达太阳能板表面的具孔曝气管；超声波系统由超声发生器组成，分别固定在太阳能板表面两端。本发明的强化自然蒸发嵌套系统便于安装和构建，可以有效的提高自然蒸发过程中的蒸发速率，进而提高石油开采过程中高盐度采油废水的处理量。
【IPC分类】C02F1-04, C02F1-14, C02F103-10
【公开号】CN104556276
【申请号】CN201410819866
【发明人】陈亮, 赵林, 李月华
【申请人】天津大学
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月24日