CN110536870A - 流体处理系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本文描述了包括声能发生器和电磁场发生器的流体处理系统。流体处理系统可包括控制器，其在使用时独立地控制声能发生器和EMF发生器。本文还描述了处理流体的方法，包括将声波信号施加到流体的至少部分上，以及通过直接传导路径将电磁场信号施加到流体的至少部分上。本文还描述了使用这种流体处理系统处理由大气水发生器单元提取的水的方法。

Description

流体处理系统及其使用方法

技术领域

本公开的实施方案总体上涉及使用超声和传导电磁场的流体处理系统，以及使用该流体处理系统的方法。

背景技术

本领域已知多种流体处理机制，包括化学处理(例如，高级氧化工艺(AOP))、超声处理、过滤以及电磁场的应用。流体处理系统通常包括一个或多个处理机构，其连续地应用到相同体积的流体。换句话说，第一处理将用于第一位置的一定体积的流体，然后流体行进到第二位置，在第二位置用第二处理来处理该一定体积的流体。

然而，很少有不需要使用化学品的流体处理机构，使用化学品可能是不利的(例如，在饮用水的情况下)，流体处理机构可用于以最小调节处理具有各种污染物的各种流体，和/或考虑到可以处理的流体体积的空间和能量效率。因此，本领域仍然需要不需要使用化学品、可用于处理含有各种污染物的各种流体，是紧凑的并且是节能的流体处理系统和相关方法。本公开提供了该优点和相关的优点。

发明概述

本公开的各方面包括流体处理系统，其包括：声能发生器，例如超声波仪，其在使用中产生声波信号并将其施加到容器中的流体的至少部分上；以及电磁场(EMF)发生器，其在使用中将EMF信号传导地施加到流体的至少部分上。在实施方案中，流体处理系统还包括第一控制器，该第一控制器在使用中独立地控制声能发生器和EMF发生器。在一些实施方案中，流体处理系统还包括传感器，该传感器在使用中监测流体处理系统的状况并将关于状况的反馈发送到第一控制器。

本公开的其他方面包括一种方法，包括：处理容器中的流体，所述处理包括：将声波信号施加到流体的至少部分上；并且通过直接传导路径将EMF信号施加到流体的至少部分上。在实施方案中，处理流体包括由第一控制器独立地控制声波信号和EMF信号。在实施方案中，流体包括悬浮固体、溶解的固体、溶解的气体、金属、金属盐、无机化合物、有机化合物(例如挥发性有机化合物)、生物材料、放射性材料、藻类、细菌、病毒或其组合。

在一些实施方案中，施加声波信号使流体的至少部分空化。在一些实施方案中，施加声波信号、施加EMF信号或两者都会导致成核。在一些实施方案中，施加声波信号、施加EMF信号或两者都会导致声波碎片化。

本公开的各方面还包括一种方法，包括：激活包括第一大气水发生器(AWG)单元和第二AWG单元的多个AWG单元；通过多个AWG单元从环境空气中提取水；并处理水的至少部分，所述处理包括：将声波信号施加到水的至少一部分上；并且通过直接传导路径将EMF信号施加到水的至少一部分上。在实施方案中，该方法还包括至少基于关于地理、气候、天气、水、电力或其组合的数据来停用第二AWG单元。在一些实施方案中，激活多个AWG单元至少基于关于地理、气候、天气、水、电力或其组合的数据。

在各种实施方案中，第一AWG单元、第二AWG单元或两者具有第一设置和第二设置，第一设置具有比第二设置更高的提取效率和更高的能耗，并且第二设置具有比第一次设置更低的提取效率以及更低的能耗。在一些实施方案中，至少基于关于地理、气候、天气、水、功率或其组合的数据将第一AWG单元和第二AWG单元从第一设置改变为第二设置。

本公开的另外方面包括一种系统，包括：多个AWG单元，包括：第一AWG单元；和第二AWG单元；以及水处理装置，包括：声能发生器，其在使用中将声波信号施加到容器中的流体的至少部分上；和EMF发生器，其在使用中将EMF信号传导地施加到流体的至少部分上。在实施方案中，该系统还包括被配置为增加第一AWG单元附近的环境空气的混合的结构。在一些实施方案中，该系统还包括控制器，该控制器在使用中独立地控制多个AWG单元、水处理装置或两者。

附图说明

参考附图提供详细描述。在图中，参考标号的最左边的数字标识出现参考标号的图。在不同附图中使用相同的附图标记表示相似或相同的组件或特征。

图1示出了本公开的流体处理系统的实施方案。

图2示出了根据本公开实施方案的重叠声波信号和EMF信号的实施例，其中EMF信号以随机间隔脉动，与超声波信号没有设定的相关性。

图3示出了根据本公开实施方案的重叠声波信号和EMF信号的实施例，其中EMF信号以与声波信号相同的频率脉动而没有相移。

图4示出了根据本公开的实施方案的重叠声波信号和EMF信号的实施例，其中EMF信号以声波信号的频率的一半脉动，而没有任何相移。

图5示出了根据本公开的实施方案的重叠声波信号和EMF信号的实施例，其中EMF信号以声波信号的频率的两倍脉动，而没有任何相移。

图6示出了根据本公开的实施方案的重叠声波信号和EMF信号的实施例，其中EMF信号以与声波信号处相同的频率脉动，具有90度超前相移。

图7示出了本公开的流体处理系统的实施方案。

图8示出了两种类型的AWG单元的相对湿度对产水率(加仑/天)的影响。

图9示出了两种类型的AWG单元的相对湿度对电效率(使用的电/加仑)的影响。

图10显示了三天内德克萨斯州中部位置的平均相对湿度，作为一天中小时的函数。

图11示出了大规模AWG平台的建模的电效率，其具有大AWG单元与小AWG单元的1：2比率，作为用于接通较小AWG单元的相对湿度触发值的函数。

图12示出了在操作100个AWG单元的大规模AWG平台周围的区域上的表面相对湿度变化的建模的结果。

图13示出了在操作500个AWG单元的大规模AWG平台周围的区域上的表面相对湿度变化的建模的结果。

图14示出了在操作1,000个AWG单元的大规模AWG平台周围的区域上的表面相对湿度变化的建模的结果。

图15示出了在操作5,000个AWG单元的大规模AWG平台周围的区域上的表面相对湿度变化的建模的结果。

图16示出了在操作10,000个AWG单元的大规模AWG平台周围的区域上的表面相对湿度变化的建模的结果。

图17示出了在操作100个AWG单元的大规模AWG平台周围的区域上的表面温度变化的建模的结果。

图18示出了在操作500个AWG单元的大规模AWG平台周围的区域上的表面温度变化的建模的结果。

图19示出了在操作1,000个AWG单元的大规模AWG平台周围的区域上的表面温度变化的建模的结果。

图20示出了在操作5,000个AWG单元的大规模AWG平台周围的区域上的表面温度变化的建模的结果。

图21示出了在操作10,000个AWG单元的大规模AWG平台周围的区域上的表面温度变化的建模的结果。

发明详述

本文描述了使用超声处理和电磁场处理流体的系统，以及使用该系统的方法。这种系统包括声能发生器，例如产生和施加声波信号的超声波仪和将传导EMF信号施加到流体的EMF发生器。可以独立地控制声波信号和EMF信号。本文公开的系统可以是独立装置的形式，或者可以是较大处理系统的一部分。

单独的声波信号和EMF信号均可导致成核(例如，均匀成核)或溶解物质的结晶，声空化(其导致对各种微生物的细胞壁或细胞膜的损害)或两者。在实施方案中，声波信号和传导EMF信号被施加到相同体积的流体。在一些实施方案中，声波信号和传导EMF信号同时或基本上同时施加。将声波信号和传导EMF同时或基本同时施加到一定体积的流体可产生协同的组合效果。此外，通过单独控制每个信号，可以微调和优化信号的相互作用。

施加声波信号和EMF信号的组合效果可包括增加溶解物质的表观饱和度并增强从流体源沉淀溶解物质的有效性。不受理论束缚，当施加到流体时，声波信号增强了流体(例如水)中溶解物质的成核和/或结晶速率。声波信号产生的压力波增强了流体内溶解物质的混合，增加了离子对之间碰撞的频率和成核事件发生的可能性。声波信号也可能导致声结晶；声碎片化；声化学；声发光；融合；微生物灭活；微生物破坏；有针对性的生物杀死剂；引发选择性化学反应；终止选择性化学反应；选择性粒径结晶和分离；建立高能物理条件；流体的性质改变，如pH，浓度，温度，压力，悬浮固体，溶解的固体，浊度，粘度，导热性和导电性，密度，表面张力和其他流变和综合性质；或其组合。类似地，当施加到流体上时，EMF信号可以使溶解的物质成核。EMF信号与具有偶极矩的流体(例如水)中的分子相互作用。例如，水分子将被迫与EMF信号对齐，破坏通常阻碍成核事件的溶解物质周围的水合层。这有效地为溶解的物种创造了暂时的过饱和状态。没有水合层，反离子将被吸引在一起并成核，这种情况通常在达到饱和浓度之前不会发生。额外的离子很容易在这个初始核周围结晶，从溶液中除去物质。这种成核还可能对微生物具有生物毒性作用。另外，EMF信号和声波信号的组合可能影响流体中的局部离子分布，从而改变流体的依数性质，例如表面张力；热力学性质，如溶解的化学物质的活度系数；运输性能，如热量，质量和流体，以及其他可能影响流体处理效果的因素。

此外，声波信号和EMF信号的组合效应包括对微生物的损害(例如，死亡(例如，通过自溶或坏死)，细胞壁损伤，细胞膜损伤，生长抑制等)。不受理论束缚，当施加到流体时，声波信号在流体中产生压力波，这可引起声空化。随着产生的气泡坍塌，发射高速射流，高速射流可能撞击并破坏微生物的细胞壁或细胞膜。产生的压力波还可以引起足够强的剪切力以破坏细胞壁或细胞膜。受损的微生物如果能够存活则被迫消耗能量来修复损伤而不是繁殖。受损的细胞壁或细胞膜也不能防止周围流体中的化学物质进入细胞。类似地，EMF用于电穿孔以通过在细胞膜中产生孔隙来将遗传物质引入细胞中。当施加于含有微生物的流体时，EMF信号迫使细胞膜中的磷脂(偶极子分子)彼此分离，在细胞膜中产生孔隙。在正常条件下，一旦移除EMF信号，细胞将消耗能量以关闭这些孔隙。随着EMF信号的不断施加，细胞膜中的开放孔隙要求微生物消耗能量以尝试修复孔隙而不是繁殖。另外，细胞膜中的开放孔隙允许活性化学物质侵入细胞，最终导致细胞死亡。

施加声波信号和EMF信号的附加组合效果可以包括承载正在处理或已经处理的流体的结构中的防垢、减垢、防腐蚀和减腐蚀。声波信号和EMF信号的组合可以增强先前识别的任一信号单独操作的物理现象。换句话说，声波信号和EMF信号的组合可以具有协同效果。

如上所述，本公开的系统包括施加声波信号的声能发生器和将传导EMF信号施加到流体的EMF发生器。在一些实施方案中，一种系统包括容纳流体的容器，声波信号和传导电磁场(EMF)信号被施加到该流体上。

本文描述的系统和方法可用于处理水。在实施方案中，这种系统用于处理AWG单元从环境空气中提取的水。在这样的实施方案中，声能发生器和EMF发生器可以位于与AWG单元相关的任何合适的位置，例如，耦合到储水箱，耦合到将水从AWG转移到辅助储水箱的导管，耦合到辅助储水箱，等等。

本文公开的实施方案还包括系统，该系统包括多个AWG单元，与至少一个水处理装置组合，所述水处理装置用声波信号和传导EMF信号处理所提取的水。

为了描述本公开的装置和方法的特定实施方案，参考附图。该讨论不应被解释为限制，因为本文描述的实施方案的特定细节是示例性的并且是出于对本公开的实施方案的说明性讨论的目的。下面描述的特定实施方案涉及超声波仪作为声能发生器的实施例，但是下面的描述不限于超声波仪作为声能的来源。

图1示出了包括处理容器102的流体处理系统100的实施方案。在实施方案中，当关于用于实现该过程的过程或相关系统使用时，“处理”是指通过流体中的污染物减少统计上显着的量。在一些实施方案中，处理将流体中的污染物减少至少约20％。在进一步的实施方案中，处理将流体中的污染物减少至少约50％。在进一步的实施方案中，处理将流体中的污染物减少至少约70％。在进一步的实施方案中，处理将流体中的污染物减少至少约90％。

箭头表示待处理流体的流动方向性。流体通过第一端口104进入容器102。虽然流体处理系统100将处理容器102描绘为箱，但是处理可以在管道或其他结构中进行，其中流体存储在所述管道或其他结构中或流体行进通过所述管道或其他结构。

当在容器102中时，用由超声波仪108产生的声波信号106和由EMF发生器112产生的传导EMF信号110处理一定体积的流体。在一些实施方案中，可以通过多个超声波仪和/或多个EMF发生器来处理该一定体积的流体。在一些实施方案中，可以用多个声波信号和/或多个EMF信号处理该一定体积的流体。在一些实施方案中，可以通过在较大系统内串联、并联或其组合操作的多个容器来处理该一定体积的流体。在一些这样的实施方案中，每个容器与不同的超声波仪和EMF发生器相关联。

可以使用任何合适的声能发生器，例如超声波仪。在一些实施方案中，超声波仪108是超声发生器。在其他实施方案中，超声波仪108是通电天线、超声喇叭、锤式换能器、声波换能器、磁致伸缩换能器或压电换能器。

数字或模拟函数发生器可用于产生声波信号。这种数字或模拟函数发生器可以包括一个或多个幅度、频率和/或相位调制器，或任意波形发生器。声波信号106可以连续地或间歇地施加。在实施方案中，声波信号106具有连续波形。在这样的实施方案中，波形可以是正弦波形、方波波形、三角波形或锯齿波形。在实施方案中，波形是狄拉克脉冲形式。在某些实施方案中，声波信号106是衰减波形，例如，衰减的正弦波形。在实施方案中，声波信号106有规律地或随机地脉动。

在实施方案中，声波信号106以稳定的方式、惯性方式或两者引起该一定体积流体中的气泡成核和空化。在一些实施方案中，该系统可以包括用于气泡成核或形成(例如气体喷射)到相同体积的流体中的其他方法。

声波信号106可以具有固定频率或可变频率。声波信号106可以处于次声范围(0至20Hz)，声学声音范围(20Hz至20kHz)，超声范围(20kHz至100MHz)或高于100Mhz。在一些实施方案中，声波信号106是超声信号。在实施方案中，声波信号106的频率范围从约20kHz到约300MHz。在一些实施方案中，声波信号106的频率范围从约20kHz到约200MHz。在一些实施方案中，声波信号106的频率范围从约20kHz到约2MHz。在某些实施方案中，声波信号106的频率在容器102内产生共振驻波。

可以使用任何合适的EMF发生器(例如，如美国专利9,181,113和美国专利申请2016/0023926中所述的EMF发生器)。合适的EMF发生器通过直接传导路径产生EMF信号并将其施加到流体(即，通过经由一个或多个传导介质的物理接触传递电能)，而不是通过感应路径。例如，EMF发生器112可以包括将传导EMF信号110传输到流体的一个或多个触点。在包括包含边界(例如，壁)或导电边界的部分的容器102的实施方案中，EMF信号110经由容器102的壁传输通过流体，壁与流体电接触。在其他实施方案中，触点是容器102内的导电元件(例如，导线、网、凸起等)，在那里它们可以与待处理的流体电接触。EMF发生器112可以定位在容器102的外部上或附近，或者位于容器102内。

与感应EMF装置相比，使用传导EMF信号可以从更紧凑的装置获得更长的范围和信号强度。通过使用传导EMF信号而不是感应EMF信号，可以用较低功率输入产生相同强度的信号。

数字或模拟函数发生器可用于产生EMF信号。这种数字或模拟函数发生器可以包括一个或多个幅度、频率和/或相位调制器，或任意波形发生器。可以连续地或间歇地施加EMF信号110。在实施方案中，EMF信号110具有连续波形。在这样的实施方案中，波形可以是正弦波形、方波波形、三角波形或锯齿波形。在实施方案中，波形是狄拉克脉冲形式。在某些实施方案中，EMF信号110是衰减波形，例如，衰减的正弦波形。

EMF信号110波形可以具有固定频率或可变频率。在一些实施方案中，EMF信号110的频率是随机的。在实施方案中，EMF信号110的频率范围从约0kHz到约100MHz。在实施方案中，EMF信号110的频率范围从约10kHz到约500kHz。在一些实施方案中，EMF信号110的频率范围从约50kHz到约400kHz。在一些实施方案中，EMF信号110的频率范围从约80kHz到约380kHz。在一些实施方案中，EMF信号110的频率范围从约1kHz到约80MHz。在一些实施方案中，EMF信号110的频率范围从约5kHz到约40MHz。

在实施方案中，EMF信号110有规律地或随机地脉动。在这样的实施方案中，EMF信号110可以以范围为约0kHz至约100MHz的频率脉动。在一些实施方案中，EMF信号110可以以范围为约1kHz至约80kHz的频率脉动。在某些实施方案中，EMF信号110的频率范围从约5kHz到约40MHz。在某些实施方案中，EMF信号110是随机脉动的衰减正弦波形，波形振荡范围从80kHz到380kHz，脉冲频率范围从5kHz到40kHz。

超声波仪108和EMF发生器112可以由控制器116控制。控制器116可以独立地控制超声波仪108和EMF发生器112。换句话说，控制器116可以彼此独立地管理声波信号和EMF信号的产生和/或施加。在一些实施方案中，控制器116独立地控制声波信号和EMF信号，并监视信号的组合应用。

EMF信号110和声波信号106可以同步或基本同步。因此，在一些实施方案中，EMF信号110和声波信号106以基本相同的频率脉动。在实施方案中，EMF信号110有规律地脉动，其频率是声波信号106的频率的谐波的整数值，其高于或低于声波信号106的频率。在一些实施方案中，EMF信号110从声波信号106从-180度相移到180度。在一些实施方案中，EMF信号110从声波信号106从0度相移到360度。在某些实施方案中，声波信号106的波形是EMF信号110的波形的谐波，并且从-180度相移到180度。

重叠声波信号106和EMF信号110的实施例在图2至图6中示出。这些图显示了同一时间轴上的声波信号(粗线)和EMF信号(未加粗线)的几个曲线图。在每个曲线图中由粗线表示的声波信号示出了40kHz的示例正弦信号。由未加粗线表示的EMF信号示出了基于350kHz的衰减正弦信号的各种信号实施例。两个信号的幅度仅用于说明目的。在一些实施方案中，声波信号的幅度是EMF信号的幅度的几倍。出于本说明书的目的，声波信号波的正幅度用于表示压力波的压缩部分，而负幅度表示扩展部分。这些图被呈现为代表性实施例，并且本领域技术人员将认识到，诸如波形类型、信号频率、相移和EMF信号衰变的方面可以在本公开的范围内进一步改变。

在实施方案中，EMF信号是随机化的，例如，随机脉动(参见例如图2)。如图2所示，EMF信号是随机脉动的，否则与声波信号无关。这种EMF信号可以用于可能发生共振并导致无效EMF处理的情况，因此，避免共振是优选的。在这样的实施方案中，随机化EMF信号与声波信号具有广泛的相互作用。

在一些实施方案中，声波信号和EMF信号可以同步(参见例如图3)。在一些这样的实施方案中，声波信号和EMF信号在没有任何相移的情况下同步。如图3所示，EMF信号以与声波信号相同的频率(40kHz)脉动，没有任何相移。在这样的实施方案中，EMF信号和声波信号可具有类似的流体处理效果(例如，水中过饱和盐的均相成核以及对微生物的损害)。通过对信号进行定时使得EMF信号在声波信号的压缩波开始时发生，同时波可以提高流体处理效果的有效性。

通过同步EMF信号和声波信号可以实现协同效应，其中一个信号是比另一个信号高的谐波(即，具有n倍于另一个信号的频率的频率，其中n是整数)。例如，图4和图5示出了EMF信号分别以较低谐波频率(20kHz)和较高谐波频率(80kHz)脉冲到超声波信号的实施方案。在图4和图5中，EMF信号和声波信号相关以在该过程的某些周期实现与图3的情况中描述的类似的同时效果。信号相关性如图4所示，其中EMF信号脉动处于较低频率，与图3的信号相比，允许流体中的水合层具有更长的弛豫时间。这可以更有效地使声波信号在某些流体条件下的影响最大化，例如，从高浓度流中去除盐，其中仅需要由EMF信号产生的少量过饱和。相关性如图5所示，其中EMF脉动更频繁地进行，将显着减小该弛豫时段，使溶解的盐的水合层和微生物细胞壁中的磷脂保持恒定的通量，以使声波信号施加更有效。

在一些实施方案中，声波信号和EMF信号具有相同的频率，但是以相移彼此偏移。在图6中，EMF信号以与声波信号相同的频率(40kHz)脉动，但与声波信号相移-90度。在这种情况下，在声波信号波的压缩部分之前启动EMF信号将允许有几微秒在压缩波撞击之前破坏水合层和细胞壁或细胞膜，从而使声波信号的施加在那个时候更有效。

回到图1，声波信号和EMF信号频率、幅度、波形、相移和衰变速率都是基于待处理的流体和待处理流体中的污染物而调整的因子。在一些实施方案中，响应于反馈回路，控制器116将根据需要针对超声波仪108和EMF发生器112调整这些值中的一个或多个。这样的反馈外观可以构建到流体处理系统100中。例如，传感器，例如容器102上游的微生物检测器，可以观察到容器102上游的微生物计数的增加并且将该读数发送给控制器116。控制器116可以以若干方式之一响应，例如增加声波信号幅度，增加EMF信号幅度，调整声波信号的频率，调整EMF信号的频率，改变EMF信号与声波信号之间的相移，或其组合，以便实现能够在这些水平上最好地影响微生物的相关信号组。利用传感器(例如污染物检测器)的类似反馈回路可用于实现相关的声波和EMF信号组，其可以在这些水平上最好地影响污染物。

在一些实施方案中，控制器116可以使用声波信号106和EMF信号110的信号处理(例如，诸如多普勒频移，谐振和在容器102内产生的谐波的残余信号效应)来监视，评估，或调整处理条件。

在实施方案中，控制器116实时地从一个或多个传感器接收反馈。在一些实施方案中，传感器反馈被延迟或存储。响应于传感器反馈，控制器116可以改变声波信号特征，例如频率、强度和波形；EMF信号特征，例如频率、强度和波形；和/或声波信号和EMF信号之间的一个或多个同步参数，例如频率匹配、谐波和相移。

在实施方案中，流体处理系统包括一个以上的超声波仪。每个超声波仪可以产生声波信号，该声波信号具有与来自另一个超声波仪的声波信号不同的至少一个特性(例如，频率、波形、幅度、相移、衰变等)。在其他实施方案中，超声波仪产生的声波信号基本上与来自系统中另一个超声波仪的声波信号相同。

在实施方案中，流体处理系统包括一个以上的EMF发生器。每个EMF发生器可以产生EMF信号，该EMF信号具有与来自另一个EMF发生器的EMF信号不同的至少一个特性(例如，频率、波形、幅度、相移、衰变等)。在其他实施方案中，EMF发生器产生EMF信号，该EMF信号与来自系统中另一EMF发生器的EMF信号基本相同。尽管图1示出EMF发生器112耦合到容器102，但是EMF发生器可以位于允许EMF信号传导地施加到该一定体积流体的任何位置，例如容器102的上游(即，第一端口104的上游)，或者在容器102的下游(即，第二端口114的下游)。在实施方案中，EMF信号传播通过容器的一部分，使得EMF信号与至少一个声波信号相互作用。在一些实施方案中，EMF信号传播通过整个容器。

控制器116可以响应于上游流体状况，下游性能测量或两者的变化来管理通过流体处理系统的声波和/或EMF信号强度和频率。在各种实施方案中，控制器116是控制超声波仪108和EMF发生器112的独立系统。在一些实施方案中，控制器116是用于较大型流体处理系统的集成控制系统的部分。

在包括一个以上控制器的实施方案中，控制器可以使用直接通信连接(有线或无线)或通过公共网络彼此通信。在这样的实施方案中，每个控制器可以自主操作或者可以基于从中央控制站接收的命令进行操作。在一些实施方案中，中央控制站与控制器位于相同的位置。在一些实施方案中，中央控制站位于远程。公共网络可以是任何合适的网络，例如以太网、Modbus网络、CAN总线网络或一些其他适当的通信网络。

控制器可以包括可以连接到外部网络的网络通信装置。外部网络可以是LAN、WAN、云、因特网或一些其他网络，并且可以是有线和/或无线的。根据网络，所使用的协议可以是任何标准协议，例如以太网、Modbus、CAN总线、TCP/IP或任何其他适当的协议。另外，可以使用安全性和加密技术。

控制器可用于通过图形用户界面(GUI)控制和/或监控流体处理过程。GUI可以包括显示器(例如，LCD、LED显示器等)。在一些实施方案中，显示器集成到控制器中，或者远程GUI通过适当的硬件附接到控制器。

控制器或中央控制站可包括用于存储信息的数据库，包括来自传感器的读数、流速数据、功耗数据等。这样的数据库可以存储在计算机可读介质中、单独的装置上或两者上。连同数据库，计算机可读介质还可以包括操作系统和/或应用软件。

如图1所示，经处理的流体通过第二端口114(例如流出端口)离开容器102。在实施方案中，流体处理系统，例如图1中所示的流体处理系统，是一个独立的流体处理单元。在其他实施方案中，流体处理系统，例如图1中所示的流体处理系统，作为较大型流体处理系统的组件。在这样的实施方案中，经处理的流体可在离开容器102后进行进一步处理。可采用的其他流体处理方法包括高级氧化方法(AOP；例如紫外线辐射，臭氧处理，过氧化氢处理等)；过滤(例如微滤，纳滤和超滤)；反渗透；正渗透；施加压力；应用真空；机械搅拌；气体喷射和脱气；热处理，(例如，多级闪蒸)；膜蒸馏；电渗析；生物反应器；厌氧和好氧生物处理；化学处理系统；用成核剂处理；用吸收剂处理；用吸附剂处理；用杀菌剂处理；絮凝；电絮凝系统；电凝系统；电磁辐射；离子交换柱或系统；用还原剂处理，如零价铁；用催化剂处理；用光催化剂处理；或其组合。在一些实施方案中，另外的流体处理方法包括施加电磁辐射；催化剂；光催化剂；化学品；杀菌剂；成核剂；吸附剂；吸收剂；热能；生物化学；或其组合。在实施方案中，本公开的流体处理可以与海水/微咸水脱盐、AWG、海洋热能转化(OTEC)、潮汐蒸汽能量发生器、膜生物反应器或其组合组合。

在实施方案中，待处理的流体包括饮用水、来自农业的受损水、废水、地下水、地表水、灰水、海水、采出水、回流水、采矿废水、放射性污染的水、再循环水、工业生产用水、冷却水、原油、加工石油、石油基燃料、有机溶剂、植物油、生物燃料、合成油、合成燃料、人体生理液、动物生理液或其组合。

在实施方案中，待处理的流体是水。在一些实施方案中，流体处理系统可以处理水用于适当的目的，例如住宅、工业、间接饮用再利用、直接饮用再利用(再循环水)、地下水注入、商业、食品和饮料、酒店、农业、采矿、石油和天然气、电力、数据中心、医疗保健、医院、疗养院、制药、政府(如军队、联邦、州、地方、市政和外国)、安全、航天市场、紧急用水、消防使用或其组合。

在一些实施方案中，待处理的水是包括悬浮的固体材料的受损水流。在这样的实施方案中，受损水流可包括地表水、地下水、黑流、灰水流、农业废水流、牲畜废水流、污泥、回流和来自采矿、钻井和压裂操作的产出水流以及废水流出物。在实施方案中，水含有至少1％质量的悬浮固体。在一些实施方案中，水含有至少5％质量的悬浮固体。

在实施方案中，待处理的流体是包括悬浮的固体材料的受损水流。在这样的实施方案中，水流可以用吸附固体材料处理，该固体材料对水中的特定污染物具有大的吸收能力，例如沸石、金属、金属氧化物、活性炭、分子筛、聚合物、树脂、粘土等。然后可以用声波信号和EMF信号处理含有吸附剂的水流。声波信号可有助于松散固体材料，从固体中释放气态和含水污染物，并改善这些污染物在吸附材料上的速率和吸附。

然后可以通过各种方法从水中回收固体和吸附剂，例如离心和干燥。通过将声波信号和EMF信号施加到水流，干燥过程中损失的水减少，这也减少了这些步骤中所需的能量。

此外，将声波信号和EMF信号施加于水流会破坏溶解的容器上的水合层，减少有效离子尺寸并允许离子进入吸附材料中的较小孔隙，并且信号防止在离子进入吸附材料的孔隙时在离子周围形成水合层，增强了离子进入吸附材料孔隙的程度。本文所述的流体处理系统将产生分离的水和固体，其具有比起始受损水流更低水平的微生物(例如细菌)，起始受损水流可以是例如废水或动物废物流出物。回收后，固体可能符合环境保护局(EPA)的A类生物固体分类标准。

在各种实施方案中，还可以在施加EMF信号和声波信号之前，之后或期间使用另外的处理过程。另外的处理方法包括例如添加用于pH调节的化学品；絮凝剂；氧化剂，如臭氧、过氧化氢和紫外线辐射；还原剂，如零价铁；催化剂；等等。这种额外的处理过程可以提高从受损水中去除污染物的速率、容量或两者。在实施方案中，EMF信号和声波信号施加于受损水，同时存在一种或多种吸附材料(例如金属、金属氧化物、沸石、活性炭、分子筛、聚合物、树脂和粘土)。

在实施方案中，分离的水然后在除去固体后进行进一步处理。在一些实施方案中，通过分别从另一个超声波仪和EMF发生器施加声波信号和EMF信号来处理水。在一些实施方案中，用一种或多种另外的处理方法进一步处理水，例如过滤；反渗透；正渗透；高级氧化处理，如臭氧、过氧化氢和紫外线辐射；还原剂，如零价铁；化学处理；电化学处理；或其组合。

在进一步的实施方案中，待处理的流体是被PFC污染的水(例如，地表水或地下水)(例如，全氟化烷基卤化物、全氟化芳基卤化物、氟氯烯烃、全氟醚、全氟环氧化物、全氟醇、全氟胺、全氟酮、全氟羧酸、全氟腈、全氟异腈(fluoroisonitriles)、全氟磺酸、全氟磺酸衍生物和全氟芳基硼酸酯)。如本领域技术人员所理解的，包括全氟烷基物质(PFAS)，全氟辛烷磺酸(PFOS)和全氟辛酸(PFOA)在内的PFC污染饮用水源，并且除非被除去，否则无限期地存在于环境中。

在实施方案中，使用活性炭吸附从水中除去PFC。通过在施加EMF信号和声波信号的同时用活性炭(例如，颗粒活性炭或粉状活性炭)处理被PFC污染的水，可以显著增加PFC对活性炭的吸附速率以及活性炭的容量。在实施方案中，通过施加EMF信号和声波信号，与在不施加EMF信号和声波信号的情况下将PFC吸收到活性炭相比，PFC对活性炭的吸收增加至少约8倍。在一些实施方案中，通过施加EMF信号和声波信号，与在不施加EMF信号和声波信号的情况下将PFC吸收至活性炭相比，PFC对活性炭的吸收增加约8倍至10倍。在各种实施方案中，还可以在施加EMF信号和声波信号之前、之后或期间使用另外的处理方法。另外的处理方法包括例如添加用于pH调节的化学品；絮凝剂；氧化剂，如臭氧、过氧化氢和紫外线辐射；还原剂，如零价铁；催化剂；等等。这种额外的处理方法可以提高从受损水中去除PFC的速率、容量或两者。

在实施方案中，EMF信号和声波信号与沸石或离子交换柱结合使用，所述沸石或离子交换柱利用例如聚合物或聚合物树脂从水中除去PFC。离子交换柱的聚合物树脂可以作为例如小珠粒提供，其可以具有与活性炭相似的PFC吸收的质量扩散限制。通过在施加EMF信号和声波信号的同时用离子交换柱处理被PFC污染的水，改善了质量传递限制。在实施方案中，通过将离子交换柱处理与EMF信号和声波信号组合，可以显着提高PFC在离子交换柱上的吸附速率以及离子交换柱的容量。在进一步的实施方案中，声波信号和EMF信号用于改进再生聚合物或聚合物树脂材料的方法。传统上使用溶液(例如弱酸)再生聚合物或聚合物树脂，该溶液随后被处理掉以除去PFC。声波信号和传导EMF信号的附加可以增加再生速度和从聚合物或聚合物树脂材料中去除的PFC的比例。在实施方案中，通过施加EMF信号和声波信号，与在不施加EMF信号和声波信号的情况下将PFC吸收到离子交换柱相比，PFC向离子交换柱的吸收增加至少约8倍。在一些实施方案中，通过施加EMF信号和声波信号，与在不施加EMF信号和声波信号的情况下将PFC吸收到离子交换柱相比，PFC向离子交换柱的吸收增加了约8倍至10倍。

在各种实施方案中，还可以在施加EMF信号和声波信号之前、之后或期间使用另外的处理方法以去除PFC。另外的处理方法包括例如添加用于pH调节的化学品；絮凝剂；氧化剂，如臭氧、过氧化氢和紫外线辐射；还原剂，如零价铁；催化剂；等等。这种额外的处理方法可以提高从受损水中去除PFC的速率、容量或两者。

图7示出了较大型的流体处理系统700的实施方案。首先，流体通过微滤膜718，同时用来自EMF发生器712a的EMF信号进行处理。然后流体行进到容器702，其中用来自EMF发生器712b的EMF信号和来自超声波仪708的声波信号处理流体，如上面关于图1所述。

超声波仪708和EMF发生器712a，712b，712c可以由公共控制器716控制。控制器716可以独立地控制超声波仪708和每个EMF发生器712a，712b，712c。在未示出的其他实施方案中，超声波仪708和EMF发生器712a，712b，712c中的每一个可以由单独的控制器控制。控制器716可以响应于上游流体条件、下游性能测量或两者的变化，来管理流体处理系统中的各个位置(即，EMF发生器712a，712b，712c中的每一个)中的EMF信号强度和频率。在实施方案中，控制器调节EMF信号、声波信号或两者，以便提高能量效率。在实施方案中，控制器调节EMF信号、声波信号或两者，以便调节所得流体的质量。

在用声波信号和EMF信号处理流体之后，然后将流体转移到固体分离单元720，其可包括一个或多个沉降步骤、一个或多个过滤步骤、一个或多个通气步骤、一个或多个脱水步骤等。在实施方案中，在固体分离单元720中处理后，水具有小于1重量％的悬浮固体。在一些实施方案中，分离后的固体经历灭菌步骤。在一些实施方案中，在分离固体之后，流体可以经历进一步的灭菌步骤。

。如图7所示，第三EMF发生器712c耦合到导管，流体通过导管从固体分离单元720输送到离子交换和抛光槽722。如上所述，第三EMF发生器712c通过直接传导路径向流体施加EMF信号。第三EMF发生器712c可以产生EMF信号，该EMF信号具有与来自另一个EMF发生器的EMF信号不同的至少一个特性(例如，频率、波形、幅度、相移、衰变等)。在其他实施方案中，第三EMF发生器712c产生EMF信号，该EMF信号与来自系统700中的另一EMF发生器的EMF信号基本相同。在进一步的实施方案中，多个EMF单元712a，712b，712c可用于流体处理系统中而不使用超声波仪708。

如本领域技术人员所理解的，在离子交换和抛光槽722中，通过将不需要的离子与其它更佳的离子交换，通过除去一种或多种不需要的离子污染物来处理流体。

在一些实施方案中，控制器716使用位于整个系统700中的一个或多个传感器监测处理过程。这种传感器可包括例如测量温度、压力、电导率、pH、浊度、总溶解固体、总悬浮固体、生物需氧量、化学需氧量、流速、化学成分、微生物计数等的传感器。

在各种实施方案中，流体处理系统(例如流体处理系统700)包括另外的流体处理过程，例如高级氧化过程(AOP；例如，紫外线辐射，臭氧处理，过氧化氢处理等)；过滤(例如微滤、纳滤和超滤)；反渗透；正渗透；热处理，(例如，多级闪蒸)；膜蒸馏；电渗析；生物反应器；厌氧和好氧生物处理；化学处理系统；用成核剂处理；用吸收剂处理；用吸附剂处理；用杀菌剂处理；絮凝；电絮凝系统；电凝系统；电磁辐射；离子交换柱或系统；用催化剂处理；用光催化剂处理；或其组合。在一些实施方案中，另外的流体处理过程包括向流体施加电磁辐射；催化剂；光催化剂；化学品；杀菌剂；成核剂；吸附剂；吸收剂；热能；生物化学；或者它们的组合。在实施方案中，另外的流体处理过程可以是矿化、氯化、添加美国食品和药物管理局(US-FDA)批准的风味和味道添加剂、过滤(包括微滤、超滤和纳滤)、软化、脱氯、脱氨、有机清除、脱氮、反渗透、正渗透、蒸馏、紫外线辐射、灭菌或其组合。

流体处理系统可以以任何合适的顺序组织。在实施方案中，一种或多种另外的流体处理过程可以作为施加的声波信号和EMF信号发生在上游、下游、同一容器或其组合中。

在实施方案中，待处理的流体包括饮用水、来自农业的受损水、废水、地下水、地表水、灰水、海水、采出水、回流水、采矿废水、放射性污染水、再循环水、工业生产用水、冷却水、原油、加工石油、石油基燃料、有机溶剂、植物油、生物燃料、合成油、合成燃料、人体生理液、动物生理液或其组合。

在实施方案中，待处理的流体是水。在一些实施方案中，流体处理系统可以处理水用于适当的目的，例如住宅、工业、间接饮用再利用、直接饮用再利用(再循环水)、地下水注入、商业、食品和饮料、酒店、农业、采矿、石油和天然气、电力、数据中心、医疗保健、医院、疗养院、制药、政府(如军队、联邦、州、地方、市政和外国)、安全、航天市场、紧急用水、消防使用或其组合。

在实施方案中，待处理的流体是饮用水。在这样的实施方案中，所产生的水可满足联邦、州和当地法律关于可饮水、饮用水、瓶装水、矿泉水、高性能水(pH>7.0)、纯净水(如美国药典(USP)所定义的水)、注射用水(USP)、特殊药物用水(USP)、血液透析用水(USP)、无菌纯净水(USP)、非饮用水、二级处理水、三级处理和再循环/回收水中的一种或多种的纯度标准。在一些实施方案中，所产生的水可满足联邦、州和地方法律关于地下水回注、地表水注入、间接饮用再利用、直接饮用再利用、含水层补给、含水层储存和恢复中的一种或多种的纯度标准。

在实施方案中，流体处理系统耦合到大气水发生(AWG)单元。AWG单元吸入富含水分的空气并将其通过冷却器和冷凝器系统，将水蒸气冷凝成液态水。与地表水或地下水源相比，收集的水通常具有更少的污染。在一些实施方案中，AWG单元包括一个或多个空气过滤器，其进一步降低提取的水中的污染物水平。此外，由于AWG单元可以在不需要水基础设施的情况下运行，因此AWG单元非常适合在紧急情况下或地表水或地下水稀缺时提供水。与操作AWG单元所需的功率量相比，本公开的流体处理系统将相对少量地增加所需的功率量。此外，本公开的流体处理系统不需要将任何额外的化学物质添加到提取的水中。因此，当AWG单元与本公开的流体处理系统组合时，提供未经化学处理的水源。AWG单元可包括与本公开的流体处理系统(即，包括声能发生器和EMF发生器的系统)组合使用来处理收集的水的附加处理系统。

流体处理系统的控制器可以基于来自一个或多个传感器的读数来调整处理条件。这种传感器可包括例如湿度传感器、温度传感器、压力传感器、风速传感器或其组合。在实施方案中，AWG单元的控制单元可以用作流体处理系统的控制器。在各种实施方案中，流体处理系统的控制器可以与AWG单元的控制单元集成。在一些实施方案中，流体处理系统在AWG单元运行时是活动的。在一些实施方案中，流体处理系统在AWG单元未操作时是活动的。

本公开的实施方案还包括平台，该平台包括一个或多个流体处理系统，该流体处理系统包括声能发生器和EMF发生器，以及各种系统和子系统(例如，能量产生系统、能量存储系统、再循环系统等等)。各种系统和子系统可以具有单独的控制系统，可以共享集中控制系统，或两者。控制系统可以以系统中系统方法构造，该系统中系统方法使用数据收集、聚合和分析来响应于内部条件、外部条件或两者来优化平台的每个系统的性能。控制系统可用于监视和控制整个平台，包括例如响应于当地天气的变化激活或停用单个单元。

在实施方案中，本公开的平台经由网络连接到一个或多个其他装置。在一些实施方案中，本公开的平台的控制系统经由网络连接到一个或多个其他装置。在实施方案中，平台连接到物联网(IoT)。在一些实施方案中，本公开的平台的控制系统连接到IoT。在实施方案中，可以使用诸如基础设施(例如，6LowPAN、IPv4/IPv6和RPL)、标识(例如，EPC、uCode、IPv6和URI)、通信/传输(例如，Wifi、蓝牙和LPWAN)、发现(例如，物理Web，mDNS和DNS-SD)、数据协议(例如，MQTT、CoAP、AMQP、Websocket和节点)、装置管理(例如，TR-069和OMA-DM)、语义(例如，JSON-LD和Web Thing模型)、多层框架或其组合的IoT协议来传送数据。

启用IoT的控制系统可以与以更大规模(例如，区域、州、国家等)跟踪天气模式的IoT系统通信。在一些实施方案中，控制系统或经由网络连接到控制系统的装置使用由IoT系统提供的数据来模拟预测的天气状况。在各种实施方案中，控制系统可以使用数据分析工具、方法和控制策略，其包括例如实时模型分析；预测建模和控制；人工智能系统，包括神经网络、模糊逻辑系统、遗传算法和专家系统；软件代理；用于物联网中的数据挖掘、云计算、并行和分布式计算的知识管理(KM)系统，用于例如建立物联网(BIoT)、智能城市、基础设施和公用事业、医疗保健系统、保险业和制造业等领域；或其组合。

在一些实施方案中，本公开的平台作为其他水、电力和数据生成器和分发器的节点网络内的节点进行操作，其包括在整个节点网络中的数据共享，以实现整个节点网络的最佳的平台内和平台间性能，能够进行容错操作，解决标称、最佳和紧急使用期间系统操作的冗余性、弹性和稳定性问题。

本公开的平台可以包括向本地控制系统以及一个或多个联网装置提供数据的一个或多个传感器。控制系统可以使用这样的数据来优化一个或多个系统的性能。例如，包括多个AWG单元的平台可以包括湿度传感器或提供空气中水蒸气指示的其他传感器，其向控制系统提供读数。湿度传感器可以记录湿度的增加，这导致控制系统激活一个或多个AWG单元。

本公开的平台可以包括一个或多个系统，其被配置为利用适合于系统所在的特定地理区域的各种组件。例如，位于海洋或含盐水源附近的平台可包括AWG单元，以及反渗透单元和相关的过滤系统，以从海洋或含盐水源产生额外的清洁水，以及能量产生单元，为AWG单元、渗透单元和平台的其他组件提供或抵消电力。此外，系统的位置和当地和/或区域天气条件(例如，温度、相对湿度等)可能由控制系统实时考虑来响应环境变化，与外部因素(如BIoT和IoT)协商或两者。例如，位于海洋或含盐水源附近的平台也可包括温度和湿度传感器作为控制系统的一部分。通过控制系统从这些传感器读取的数据可用于预测AWG单元可产生多少水，并调节渗透系统应产生多少水以增加AWG水产量，从而维持来自平台的连续水生产率。该模式代表一种按需水负荷平衡。作为另一个实施例，该平台可以用可部署的AWG单元构建，并且具有控制系统，该控制系统与外部天气和水监测数据库通信，以检测与供水的生物平安(例如，飓风和洪水)和生物安全(例如，无意或有目的地用有毒物质污染供水)相关的事件(例如，自然或人为紧急情况)。如果检测到这样的事件，则控制系统可以开始部署一个或多个AWG单元的程序。控制器将允许AWG单元与平台断开连接并快速部署以在这些紧急情况期间向受影响的人提供淡水。

在一些实施方案中，本公开的平台用于引入新技术以及已建立的技术，以提供新技术的快速原型设计和认证，以满足已建立的平台技术必须满足的相同联邦、州和地方法律和法规。

本公开的平台可以包括一个或多个公用设施，或者位于其附近。这些公用设施可用于支持平台，提供对周围社区的公用设施的访问，支持更大的公用设施，或其组合。

在一些实施方案中，平台包括数据/通信系统。在一些实施方案中，平台位于数据/通信系统附近。

在实施方案中，平台包括水处理设施。在一些实施方案中，平台紧靠近水处理设施定位。在一些这样的实施方案中，水处理设施利用地表水源。

在实施方案中，平台包括发电系统或电力存储系统(例如，太阳能电池系统、水电系统等)。在一些实施方案中，平台紧靠近发电系统或电力存储系统定位。发电系统或电力存储系统可包括可再生组件、不可再生组件或其组合。合适的发电或电力存储系统包括基于化石燃料(例如，天然气、煤和石油)、由亚原子粒子反应和碰撞产生的核能、可再生燃料(例如，生物燃料)或可持续燃料库存(例如，生物质和城市固体废物/避难所衍生燃料)的发电厂。额外的发电系统或电力存储系统包括可再生电力系统，例如太阳能和风电场；地热和水力发电系统；燃料电池；流通池；固态、盐基和液体电池系统；电容器和超级电容器；和热能储存装置。在一些实施方案中，平台连接到传统的电网电源。在其他实施方案中，平台未连接到传统电网。

如上所述，本公开的流体处理系统可以与AWG单元组合使用。在一些实施方案中，本公开的平台可包括多个AWG单元和一个或多个流体处理系统。多个AWG单元可以全部是相同类型(例如，制造商、容量等)。在其他实施方案中，多个AWG单元包括多于一种类型的AWG单元。

在一些实施方案中，一个或多个AWG单元具有第一设置和第二设置，第一设置与第二设置相比具有更高的提取效率和更高的能耗，并且第二设置与第一设置相比具有更低的提取效率和更低的能耗。在实施方案中，第一设置在与第二设置相同的温度和湿度条件下产生至少5％的水。在一些实施方案中，第一设置在与第二设置相同的温度和湿度条件下使用至少5％的能量。

在实施方案中，AWG单元可以至少基于关于地理、气候、天气、水需求或可用供应、电力需求或可用供应或其组合的数据在第一设置或第二设置中操作。可以从传感器、外部源等实时接收这样的数据，或者通过预测建模产生这样的数据。可能使用的传感器包括湿度传感器、温度传感器、压力传感器、风速传感器或其组合。

流体处理系统可以位于任何合适的位置，例如，耦合到共处的储水箱，连接到导管，该导管将水从各个AWG单元输送到共处的储水箱，耦合到储水箱用于单个AWG单元，等等。

每个AWG单元可以具有自主控制器(例如，用于AWG单元和流体处理系统的集成控制器)，其可以在不考虑其他AWG单元的情况下激活和停用AWG单元。在这样的实施方案中，自主控制器可以激活或停用AWG单元，以便基于例如周围空气的相对湿度和温度最大化AWG单元的性能。

在其他实施方案中，多于一个AWG单元由控制系统控制，该控制系统激活和停用各个AWG单元。在一些这样的实施方案中，控制系统可以至少基于关于地理、气候、天气、水需求或可用供应、电力需求或可用供应或其组合的数据将AWG单元从第一设置改变为第二设置，或者从第二设置改变为第一设置。随着温度和湿度随时间变化，控制系统可用于最大化多个AWG单元的能量效率和水回收。在一些实施方案中，控制系统用于最大化水生产率，电和水回收效率，同时最小化电力使用以及能量和水生产成本。

另外，控制系统可用于控制本公开的流体处理系统，包括至少一个声能发生器和至少一个EMF发生器，以及任何另外的处理系统。

在进一步的实施方案中，本公开的平台可以在紧急情况下(例如，用于灾难响应)或者优选地不利用传统水或电力的位置用作水和电力的来源。在这种情况下，本公开的平台可以提供水弹性(即，以及时和高效的方式抵抗，吸收，适应和/或从危险的影响中恢复的能力)和水安全性。这样的平台可以被配置为卫星应急响应系统，用于部署水处理、电力和数据通信用于紧急响应和使用。在各种实施方案中，平台被配置为满足美国国防部(DoD)和国土安全部(DHS)以及国际安全组织(ISO)的军用级命令、控制、通信和计算机(C4)操作。在这样的实施方案中，平台可以是IoT，其具有在DoD、DHS和ISO规范内操作的必要协议。

在一些实施方案中，平台的一个或多个子系统不是位置固定的，并且可以在远征、紧急和/或远程模式下移动到另一个位置。在一些这样的实施方案中，每个子系统可以以临时，间歇和/或永久方案操作。

在实施方案中，平台作为用于水、电力和数据商品交易的交易台(即，用于买卖水、电力和相关数据的交易)来操作。水、电力和相关数据可以出售用于其最高和最佳用途，或者根据当地水和电力使用的可用性来出售来获得最大价值。在实施方案中，当从这些市场或其他本地来源不容易获得这些商品时，如果从这些来源购买商品不具有成本效益，或两者，则产生的水和电力被出售给顾客。这样的交易台可以用作当地未来市场的虚拟支持，适合昼夜(例如，白天，当太阳可用时，以及夜晚，当太阳不可用时影响变量，如入射光、热量、温度、相对湿度、压力、风速等)和季节性条件，以及水、电力和相关数据的当地现货市场销售。平台可以被布置为系统的最佳网络，以生成，存储，协商销售和分配水、电力和相关数据。最佳系统网络还可以作为本地资源，以进一步与IoT进行通信和协商具体结果。

在一些实施方案中，平台(1)从一个或多个内部或外部数据源收集和聚合数据，包括从由以下各项组成的组中选择的一个或多个元素：历史数据；平台系统和子系统的过去和当前运行条件；当前的环境和天气条件；外部数据库和信息来源，如国家海洋和大气管理局(NOAA)，地理信息系统(GIS)和美国地质调查局(USGS)数据库；全球、联邦、州和地方数据库和信息来源，如DHS、EPA和美国生态和能源部；来自外部水、电力、数据生成器和分配系统的信号和事件；过去和当前的性能、效率以及平台产生的水、电力和数据的质量；过去、现在和预计的外部条件；模型估计和预测；水、电力和数据的过去、现在和未来的供需；(2)为平台定义一组候选操作参数，用于定义水、电力和数据的来源；要生成的水、电力和数据的目标数量和质量；控制水、电力和数据的分配；将信号和事件发送到外部水、电力、数据生成器和分配系统；以及平台的其他相关操作条件；(3)使用优化函数来根据聚合数据评估候选操作参数；(4)通过优化搜索算法调整或细化候选操作参数，以最小化或最大化优化函数，同时考虑联邦、州或地方法律法规，或系统或子系统限制；以及(5)将选定的操作参数应用于平台。

在进一步的实施方案中，平台可用于支持水利用效率系统。在这样的实施方案中，水、电力和数据生成的优化可用于支持这种水利用效率系统。这样的实施方案包括这样的方法，其中由平台产生的水的价值与产生并可用于分配的可饮用(一级)、二级和三级水的体积成比例。在一些实施方案中，平台的系统或子系统基于去往作为饮用水、二级和三级水源的各方(例如，批发商、零售商和最终用户)的最告效水源来根据即时、中期和长期需求分析和协商可用于立即使用的水和/或产生的水。在一些实施方案中，平台的系统或子系统确定信号并将信号发送到另一平台或外部装置，以推荐用水减少和节约，水的有益使用，水再循环和再利用，以及获取替代水源的水。在一些这样的实施方案中，平台的系统或子系统确定并发送用于一个或多个AWG单元的建议设置以增加水产量，减少电力使用等。因此，实施方案包括使用水、电力和数据生成的优化来支持水利用效率系统，其中包括：(1)水生产者可以通过用来估算，或者水生产者按照与它们产生并提供分发的可饮用(一级)、二级和三级水的体积成比例的水的商定的值分配的方法；(2)本公开的平台可以基于最有效的方法或去往作为饮用水、二级和三级水源的批发商、零售商和最终用户水源来根据即时、中期和长期需求分析和协商可立即使用的水和/或产生水的方法；和/或(3)确定并向本公开的平台和/或平台网络传输适当的信号和建议模式以建议减少水的使用和节约、水的有益使用、水的再循环和再利用以及获取水替代水源的方法。

通过将平台上的数据和通信系统与其他内部和外部数据、软件和系统集成在一起，公开的平台可以包括环境管理系统(EMS)框架，该框架定义用于减少平台的环境影响的一组过程和实践，并且用于满足联邦、州和地方关于环境影响和行业建立标准(如ISO14001)的法律和法规。在一些实施方案中，EMS包括环境合规性、健康和安全合规性；能源效率；节能减排；节约用水；环境保护；环境的可持续性；减少浪费；有害物质和废物管理系统；公用事业管理系统；规划、筹划、预算和执行系统；工作流管理系统；培训和工作实践文档和系统；维护和支持系统；风险评估和管理系统；应急准备和响应系统；物理和电子安全软件和系统；EMS数据跟踪和监控软件和系统；EMS数据分析软件和系统；EMS大数据和数据分析软件和系统；EMS报告软件和系统；EMS界面软件和系统；EMS审核软件和系统；合规评估和报告软件和系统；或其组合。在一些这样的实施方案中，EMS描述性和规范性分析是平台的EMS数据分析、审计和合规性评估提供必要的文档以证明最低风险和保证较低保险费的结果。

在进一步的实施方案中，EMS包括水管理计划(WMP)以概述描述性和规范性步骤和控制措施以确保平台产生的水的微生物质量(例如检测大肠杆菌和军团菌)满足联邦、州和当地的水质要求和行业确立标准(如ASHRAE 188)。在一些实施方案中，EMS和平台可用于快速加载并将所有利益相关者更新为物理平台或网络配置和布局(例如过程流程图(PFD)，过程仪表图(P&ID)和水和电力分配系统)，绩效指标，预防性验证，控制措施，验证以及相关文件，公用事业和商品对作为培训方法的部分的所有流程的财务结果的影响(例如与上述业务运营和交易台操作相关的财务报表和战略)，为适当的利益相关者提供与平台相关的技能和信息。在一些实施方案中，平台相关的操作和维护技能包括例如水处理、水生成、能量产生、能量效率、节能、环境可持续性、环境保护或其组合。

包括多个AWG单元的平台被认为是大规模AWG平台，所述多个AWG单元总共能够每天产生至少10,000加仑。在实施方案中，这种平台包括一种以上类型的AWG单元。在一些实施方案中，AWG单元的类型可以基于相对湿度而具有变化的效率。在实施方案中，第一类型在最佳温度和湿度条件下比第二类型产生至少多5％的水。在实施方案中，第一类型的电效率在最佳温度和湿度条件下与第二类型相比至少5％不同。

在大规模AWG平台中，各种AWG单元的选择、设计和相对容量将高度依赖于平台的位置和用户要求。

大规模AWG平台的控制系统可以根据条件(例如，温度、湿度、风速、风向等)激活和停用特定类型的一个或多个AWG单元，以便最大化大规模AWG平台的能量效率和水回收。在各种实施方案中，基于相对湿度(RH)阈值(即，RH触发值)激活或停用特定类型的一个或多个AWG单元。RH触发值可以基于特定RH值下的AWG单元的能量效率。可以优化RH触发值以提高大规模AWG平台内的电效率。激活在低RH下电效率低但在高RH下电效率非常高的AWG单元，在RH触发值太低的情况下可能导致平台的整体电效率差。另一方面，在过高的RH触发值下激活相同的AWG单元可能由于未能在高湿度下利用AWG单元的改进的单独效率而显着降低平台的整体效率。

对于每个大规模AWG平台，最佳RH触发值的分析将是不同的，并且将基于位置、天气模式、最终用户要求等而变化。这种分析将是平台特定的，并且可以基于特定类型的AWG单元的性能曲线、来自该位置的历史天气数据等。类似地，用于确定将为给定RH触发值提供最佳电效率的AWG单元类型的最佳比率的分析将考虑它们各自的资本和操作成本。提供这种分析的实施例作为实施例1。

给定位置的当前天气以及预测的天气可能影响被激活或停用的不同类型的AWG单元的比率和数量。例如，如果预测压力前沿在该位置上移动，并且预期降水(这是高湿度的标志)，那么控制系统可以更早地激活一种类型的AWG单元，或者比将要激活的更多的那种类型的AWG单元，以提高水回收率、电效率或两者兼而有之。

在实施方案中，操作大规模AWG平台以优化每个AWG单元和整个大规模AWG平台的水生产效率、电力生产效率和成本。在一些实施方案中，还操作大规模AWG平台以优化多个大规模AWG平台的水生产效率、电力生产效率和成本。在一些这样的实施方案中，操作方式(例如，激活的AWG单元的数量、被激活的不同类型的AWG单元的比率等)基于历史数据、实时数据、水、电力、数据的产生和消费的模型估计和/或预测。这种操作方式可以创建卫星公用设施平台安装设备的自组织网络，其与传统的公用设施设备互动，支持和增强传统的公用设施安装。在实施方案中，通过以下方式确定多个大规模AWG平台的操作方式：(1)从一个或多个内部或外部数据源(例如，历史数据)；平台系统和子系统的过去和当前运行条件；平台在过去、当前和预计的外部条件下产生的水、电力和数据的过去和现在的性能、效率和质量；模型估计和预测；以及当前和未来对水、电力和数据的供需收集和聚合数据；(2)为网络内的每个平台定义一组候选操作参数，用于定义水、电力和数据的来源，要生成的水、电力和数据的目标数量和质量，以及平台的其他相关操作条件；(3)使用优化函数根据聚合数据评估候选操作参数；(4)通过优化搜索算法调整或细化候选操作参数以最小化或最大化优化函数，同时考虑联邦、州或地方法律法规，或系统或子系统限制；(5)将选定的操作参数应用于网络上的平台。

大规模AWG平台具有灵活性，可以接触大气中、陆地内或陆地上、海洋中或其他咸水体中的水源。例如，一个地点可能有来自井、含水层、湖泊、水库或市政处理厂的受损水源，这些水源不符合公共饮用标准，不可靠，或者有来自配水基础设施的污水。可以在该位置安装大规模AWG平台，其可以通过结合多个AWG单元使用本公开的声波信号和EMF信号的流体处理来解决受损的可用源，从大气中提取额外的水用于饮用和非饮用的用途。大规模AWG平台可以通过多个AWG单元从大气中提供直接的清洁水源，而水处理系统处理从其他来源收集的水。

在一些实施方案中，大规模AWG平台位于水体、水处理、发电或其组合附近。大规模AWG平台可位于现有的天然或人造水体附近。在一些实施方案中，AWG单元主要位于现有水源(例如，大洋、海洋、湖泊或河流)的顺风处。在一些实施方案中，AWG单元位于水体的一英里内。可选地或另外地，大规模AWG平台站点可以包括人造开放水池，例如保留池，其定位使得平台的AWG单元位于水源的顺风处。在这样的实施方案中，经过水体的风可以在到达AWG单元之前通过自然蒸发积累吸入空气中的额外水分，并且增加可由大规模AWG平台收集的水分。水源可能是不纯的，例如地表水，包括淡水和海水，雨水池或废水池。蒸发的水分将主要是清洁的水，污染物被留下。本公开的AWG单元和流体处理系统提供了对产出水纯度的进一步保护水平。

大规模AWG平台可位于水源附近，该水源是另一水处理系统的一部分或与其组合，例如废水处理厂(例如，市政污水处理厂、再生水处理厂等)、咸水/海水淡化厂、OTEC、潮汐蒸汽能发电机、地热系统、水力发电厂以及用于钻井、采矿和水力压裂水处理的修复池。这种水处理厂通常消耗大量电力并且可以与发电厂共址。因此，在一些实施方案中，大规模AWG平台与发电厂共址。大规模AWG平台可以设计成在现有电源的规格范围内工作，并使用水处理场所的开放水源来获得可以从中提取清洁水的额外水分。在一些实施方案中，大规模AWG平台用于增加来自共处的水处理或生产设施的水产量。例如，共址系统可以是具有可选发电的海水淡化厂，并且大规模AWG平台可以用于进一步处理由海水淡化厂排放的废水。在一些实施方案中，当平台上的AWG单元或其他水处理系统暂时不能满足最小生产率时，大规模AWG平台使用共址的水处理或生产设施来提供额外的水以达到最小水生产率。

在实施方案中，AWG单元在大规模AWG平台中的精心设计的配置或物理布置将确保在单元之间和周围的良好空气分布，使得所有单元将从具有基本相同水分含量的空气中吸取。在实施方案中，大规模AWG平台的AWG单元可以在露天框架中以三维图案安装。这种布置可以通过从远离地面的空气中提取水来增加从空气中捕获的水分量。此外，这种布置可以提高效率并减少所需占地面积或区域。例如，可以使用类似于露天停车库的多层开放式结构，在AWG单元的每层之间具有足够的间隙。也可以使用其他结构，例如斜坡，例如螺旋斜坡。在另外的实施例中，AWG单元位于现有结构的顶部。因此，在一些实施方案中，大规模AWG平台的AWG单元的布置包括每个单元的高度和地理位置。

蒸发过程也可用于“生物球”或封闭环境中。当空气的运动通过现场加速时，这种大规模AWG平台设计可能更有效。更快的空气运动可以增加质量传递速率和穿过开放表面的蒸发速率，这增加了空气的水分浓度，即湿度。

在一些实施方案中，大规模AWG平台的AWG单元被布置成使得每个AWG单元根据站点周围天气行为的历史和模型平均值从空气中吸取，该空气的温度和水分含量在大规模AWG平台的逆风空气温度和水分含量的+/-2％范围内。在一些实施方案中，大规模AWG平台的AWG单元的配置被数学建模以确定每个AWG单元的最佳放置，使得入口空气温度和水分含量平均针对每个AWG单元标准化。

在实施方案中，设计用于引导和加速空气流动的附加固定装置布置在与AWG单元相邻的位置。在一些这样的实施方案中，附加固定装置可以布置在AWG单元的逆风处。可以布置这样的附加固定装置，以便增加AWG单元周围的空气的水分含量。可以使用任何合适的附加固定装置，包括无源单元(例如，墙壁、柱、叶片、挡板、格栅或其他硬化结构)或动力单元(例如，机动风扇或基于文丘里效应的风扇)。在固定装置是动力单元的实施方案中，可以控制单元以调节AWG单元上的空气速度。这些固定装置可以安装在与盛行风向一起旋转的基座上。在一些实施方案中，固定装置安装在受控制的基座上。在这样的实施方案中，固定装置可以自动地或手动地随着风向的变化而转动，以便增加空气速度并在AWG单元位置处或附近混合。

在一些实施方案中，诸如风车或风力涡轮机的附加结构位于AWG单元的顺风处，以便从来自AWG单元的排出空气中回收动量能量。

在实施方案中，选择大规模AWG平台中的AWG单元的布置，以便不通过顺风位置的除湿来破坏大气天气条件。

由于大规模AWG平台中的所有AWG单元都从环境空气中吸取水分，因此位于其他AWG单元的顺风处的AWG单元可能具有较低的性能，因为空气可能具有较低的水分含量。类似地，大规模AWG平台相对于另一个大规模AWG平台的位置可能影响每个平台的效率和容量。在一些实施方案中，选择大规模AWG平台中的AWG单元的布置，以便不受位于逆风的第二大规模AWG平台的不利影响。

在实施方案中，选择AWG单元相对于自然或人造特征的位置、AWG单元在大规模AWG平台内的配置和布置以及大规模AWG平台相对于其他大规模AWG平台的放置，来优化大规模AWG平台的整体水生产能力和能源效率。

研究表明，大型可再生能源系统，如风能和太阳能，可能会因为对大气中的动量和能量的影响而导致天气变化小而重要。类似地，大规模AWG平台可以通过影响环境空气的水分含量以相同或相似的方式运行。在各种实施方案中，大规模AWG平台对自然局部大气没有显着影响。“自然局部大气”(NLA)是指地球表面正上方而不受任何大规模AWG平台对当地大气的影响的特定区域、域和/或体积。在实施方案中，大气顶板至少为3,000米。在一些实施方案中，大气顶板为100米至10,000米。在一些实施方案中，大气顶板为1,000米至5,000米。

NLA中的空气将具有可供大规模AWG平台提取的最大水分含量。在一些实施方案中，当在NLA中操作时，AWG单元的生产率将是最高的。

在一些实施方案中，大规模AWG平台的AWG单元被布置成最大化给定位置的环境空气的水分含量和生产率以及最大化给定本地天气模式的AWG单元效率。在一些实施方案中，布置两个或更多个大规模AWG平台以最大化给定位置的环境空气的水分含量和生产率以及最大化给定本地天气模式的AWG单元效率。在一些实施方案中，每个大规模AWG平台的分离是至少一英里。在一些实施方案中，大规模AWG平台放置在位于北纬35°至南纬35°的纬度之间的位置处(即，在热带和亚热带地区)。在某些实施方案中，大规模AWG平台放置在位于北纬23.5°和35°或南纬23.5°和35°的纬度之间的位置处(即，在亚热带地区)。

可以以任何合适的方式计算一个或多个大规模AWG平台的最佳布置。在一些实施方案中，选择一个或多个大规模AWG平台的初始放置；数学模型用于确定每个大规模AWG平台的NLA和大规模AWG大气(LSAWGA)条件；并将此信息与其他数据源进行比较，以确定建议的位置是否可接受。如果为否，可以改进该放置。用于确定NLA和LSAWGA的模型可以包括温度、压力、湿度、风速和风向、降水、云层、太阳辐射、空气成分、污染、一天中的时间、一年中的时间、地理坐标、陆地高程数据、土地利用数据、植被覆盖度、城市覆盖范围(城市、建筑规模和类型)、土壤类型、大规模AWG平台的布置或其组合。在一些实施方案中，NLA和LSAWGA的计算包括历史和预测的天气和气候数据；数学天气预报模型；地理数据源，如GIS或ARCInfo；USGS数据等水源数据；和/或当地水、电力和数据公用设施能力和产生/分配。

例如，为了确定一个或多个大规模AWG平台(N＝大规模AWG平台的数量，其中N≥1)在地理区域中的最佳布置，其中从站点到最大高程z_max(垂直；z变量)的大气的距离的值至少为3,000米。出于该实施例的目的，最佳布置是将一个或多个大规模AWG平台放置在尽可能小的区域中而不改变NLA。换句话说，一个或多个大规模AWG平台将位于最小的地理区域中，该最小的地理区域使得能够从所有大规模AWG平台的最大高度(z_max)的大气中提取最佳水。因此，将确定大尺寸AWG平台可以放置在另一个大规模AWG平台附近而不改变NLA的最小距离(x，y)变量。每个大规模AWG平台的计划放置由坐标(x₁，y₁)，(x₂，y₂)，...(x_N，y_N)定义。该区域的NLA是根据历史天气模式确定的，包括定义在该区域内的每个点的大气特性，如水分M(kg/kg)。例如，M_NLA(x₁，y₁)表示计划地点的NLA的水分含量为第一大规模AWG平台的高度处的z_max。类似的方法用于确定所有附加大规模AWG平台(LSAWGA)的放置的预测大气特性。LSAWGA₁代表增加了第一大规模AWG平台的情况下的预测的大气条件，LSAWGA2代表增加了第二大规模AWG平台(作为第一大规模AWG平台的附加)的情况下的预测的大气条件，依此类推。因此，第一大规模AWG平台的水分含量为M_(LSAWGA1)(x₁，y₁)。通过确定添加每个大规模AWG平台的情况下的大气条件LSAWGA，可以确定将维持NLA的大规模AWG平台的放置。在一些实施方案中，NLA与LSAWGA之间的比较是使用目标函数进行的，目标函数可以在空间和/或时间上解析，应用于NLA和LSAWGA，包括在该区域内的至少一些体积上和/或在一个或多个时间段上评估一个或多个变量(包括它们的平均值，它们的标准偏差，和/或它们的差异)。在这样的实施方案中，可以包含在目标函数中的变量包括温度；压力；湿度；风速；风向；湍流测量；沉淀；天气前沿；天气风暴系统(如龙卷风、飓风和台风)；云层；表面参数化参数；浮力稳定性；惯性稳定性；Monin-Obukhov长度；批量Richardson数；梯度Richardson数；行星边界层高度；动量表面粗糙度长度；热表面粗糙度长度；水分表面粗糙度长度；动量、潜热和水分的表面通量；水文参数；地下水位；地表水位置，容量和当前水平；地下水位；含水层容量和当前水平；地表水水质；地下水水质；洋流；海洋潮汐；空对海界面参数；需水量要求；电力需求要求；用水数据；用电数据；电费；水公用事业费；土地海拔；土地使用；土地成本；资本设备成本；运营和维护费用；人口；人口增长；短期和长期气候预测，长期供水；和/或干旱条件估计。

这种布置大规模AWG平台的AWG单元的方法可用于影响当地天气或从空气中收集水，作为一种大气水收集。在这样的实施方案中，可以使用大规模AWG平台来提取保持在载水空气中的水层作为大气资源。在一些实施方案中，大规模AWG平台可用于将载水空气引导至第二大规模AWG平台。

如本领域技术人员所理解的，诸如山脉、丘陵、湖泊、海洋和植被的大的自然特征可能以局部尺度影响空气流动(例如，风模式)。例如，由于载满水的空气质量较高，在空气冷却时，被推到山上的潮湿暖空气可能会像雨一样凝结。使用类似的原理，可以定位大规模AWG平台以便创建本地天气通道。在一些实施方案中，可以布置大规模AWG平台以创建本地天气模式护堤。大规模AWG平台可以被安排并用于有意将天气模式(例如，短期天气模式)影响为有益用途，例如通过从空气中去除水分以帮助减少作为一种天气缓冲的空气的不稳定性，或通过使用其他附近的地理特征来促进风流方向的总体趋势。已经模拟了大规模AWG平台对区域天气模式的影响，结果在实施例2中描述。

尽管大规模AWG平台的具体配置将根据位置、最终目标、天气模式等而变化，但是可以应用布置这里描述的AWG单元的方法。

实施例1

大规模AWG平台包括多个小型AWG单元和多个大型AWG单元。小型AWG单元在高湿度水平(例如，80％或更好的相对湿度)下是高效的，但在低湿度水平(例如，低于50％相对湿度)下效率非常低。大型AWG单元在高湿度下效率不如小型单元，但在相对湿度低于50％时可产生大量水。在这种情况下，控制系统可以连续地操作大型单元以便基本加载水的产生，同时当湿度超过50％时激活小型单元以在此时获得其效率的优点。取决于若干因素(例如，电力成本等)，当湿度超过80％时，控制系统可以激活小单元。通过利用AWG单元的组合，与严格使用一种类型的AWG单元或另一种AWG单元相比，控制系统能够最大化水的产生，同时最小化所需的能量。

为了进一步说明这个实施例，两个商业AWG单元的报告性能被用于模拟大规模AWG平台。该模型中使用的大型AWG单元经过优化，可在80％相对湿度(RH)下产生2,500加仑/天的水，并可轻松应对低湿度。小型AWG经过优化，可在80％RH下产生1,250加仑/天，电效率良好，但在湿度低于50％时性能不佳。湿度是AWG单元性能的最大驱动因素。尽管温度可能在AWG单元的性能中起重要作用，但就本实施例而言，我们假设温度效应对于两种单元都是相同的，并且此时不考虑它们。图8和图9中分别示出了两种AWG单元对水产生的湿度和能量效率的影响。

为了预测两种AWG单元的各种组合使用的总体水生成和能量效率，考虑来自德克萨斯州中部的三天的RH数据。这些数据来自国家气象局，在代表一年中的那个时间的相对平静的天气期间。作为一天中的小时的函数的RH数据在图10中示出。图10中所示的湿度模式(即，当天晚些时候的RH下降)是大多数位置的典型湿度模式。这种模式与热空气保持更多水分的理解是一致的，但是由于没有引入额外的水分，空气中的相对水分量达到最大值然后下降。

基于该RH数据，模拟了用于每天提取50,000加仑水的大规模AWG平台的若干使用案例。

1)仅使用大型AWG单元的平台，始终运行；

2)仅使用小型AWG单元的平台，始终运行；

3)使用2：1比例的大型和小型AWG单元的平台，所有单元始终运行；

4)使用2：1比例的大型和小型AWG单元的平台，小型AWG单元仅在RH为50％或更高时才接合；

5)使用1：2比例的大型和小型AWG单元的平台，所有单元始终运行；以及

6)使用1：2比例的大型和小型AWG单元的平台，小型AWG单元仅在RH为50％或更高时才接合。

使用水生成和功率曲线，结合平均湿度，可以针对一天中的每个小时分析每种类型的AWG单元的性能，以确定每日的总生产率。根据这些数据，可以计算满足日常需求所需的最小AWG单元数。类似地，也可以使用该数据计算所需的功率和净电效率。每种案例模型的结果列于表1中。

虽然使用所有小型AWG单元的案例2是最节能的，但它需要66个小型AWG单元才能满足日常需求。相比之下，案例1需要33个大型AWG单元来满足日常需求，由于资本设备的比例因素，这将是一个较低的投资。虽然在此分析中未考虑，但需要更多的土地空间来容纳66个小型AWG单元，这可能会显着增加总体成本。

通过比较案例3和案例4以及案例5和案例6可以看出，实施资本成本的湿度控制是有益的。例如，虽然与案例3相比，案例4需要三个额外的AWG单元以满足日常需求，但案例4中的整体能效有所提高。在电力成本高的地方，如同在案例4那样运行可能是有益的，因为节能可以抵消额外的资本成本。

在案例5和案例6之间的比较中，这种差异甚至更加明显，其中案例6中的电效率比案例5提高了约8.8％。

案例4和案例6使用50％RH的RH触发值来激活小型AWG单元。可以优化RH触发值以提高大规模AWG平台内的电效率。图11示出了平台的总电效率变化作为案例6的RH触发值的函数，同时保持最小的水产量为50,000加仑/天。如图11所示，获得该实施例的最佳电效率的最佳RH触发值接近50％。

实施例2

建立了一个模型，以显示基于预测模型的大规模AWG平台的放置对区域天气模式的影响。该模型使用现有的开源天气研究和预报3.0(WRF)计划，该计划是多年来开发的，用于模拟和预测地球表面(包括行星边界层)以及穿过对流层及基于历史和当前天气和地理数据的更高海拔的大气行为，由国家大气研究中心维护。该模型用于模拟美国南部的天气模式，使用100x100网格，间距为10公里。天气数据的初始条件来自国家气象局。

基本案例代表NLA，并使用具有初始条件的天气和未来48小时的预测来计算，时间增量为30秒。使用大规模AWG平台的修改案例包括行星边界层计算中的水分消耗项，该项考虑到了大规模AWG平台回收的水。回收的水量是进入大规模AWG平台的空气流量、该空气在地面水平的当前水分含量、预计的水回收效率50％，以及大规模AWG平台中包括的AWG单元的总数的函数。

对于大规模AWG平台运行的情况和基础(NLA)之间的表面相对湿度(％)的变化是针对大规模AWG平台在大规模AWG平台内包含100、500、1,000、5,000和10,000个AWG单元的情况计算的。在具有100个AWG单元(由黑点表示)的大规模AWG平台的情况下，在大规模AWG平台的东北方向集中的区域中，表面相对湿度相差正负约10％，有些更小变化区域位于大规模AWG平台的北方，并且较小的变化区域向东部并且更靠近南部，如图12所示。

在具有500个AWG单元(由黑点表示)的大规模AWG平台的情况下，在大规模AWG平台的东北方向上集中的区域和大规模AWG平台以北的变化的一些较小区域以及表面RH比观察到的大规模AWG平台的位置低约20％的小区域中，表面相对湿度通常相差正负约10％，如图13所示。此外，还可以看到东面和更接近南部的正负约10％的表面RH变化的较小区域。大规模AWG平台东部的变化区域较小，大规模AWG平台南部的变化区域大于对于具有100个单元的大规模AWG平台所见的变化区域。

在具有1,000个AWG单元(由黑点表示)的大规模AWG平台的情况下，在大规模AWG平台东北方向集中的区域中，在大规模AWG平台以北有一些变化，以及表面RH比观察到的大规模AWG平台的位置低约20％的小区域，表面相对湿度通常相差正负约10％，如图14所示。具有较低相对湿度的大规模AWG平台的北部和东北部区域大于具有500个单元的大规模AWG平台。然而，东部和靠近南部的较小变化区域看起来大小相似。

具有5,000个AWG单元(由黑点表示)的大规模AWG平台对在较大区域的表面RH具有明显影响，如图15所示。表面RH的变化仍然集中在大规模AWG平台的东北方向，在大规模AWG平台的北部有一些变化。该变化通常是大规模AWG平台位置的表面RH的正负约10％，其中一些区域具有低约20％的表面RH。大规模AWG平台的北部和东北部区域比具有1,000个单元的大规模AWG平台大。然而，东部和靠近南部的较小变化区域似乎保持大致相同的大小。

具有10,000个AWG单元(由黑点表示)的大规模AWG平台似乎影响与具有5,000个AWG单元的大规模AWG平台类似的总面积，如图16所示。表面RH的变化仍然集中在大规模AWG平台的东北部，在大规模AWG平台的北部有一些变化。该变化通常是大规模AWG平台位置的表面RH的正负约10％，其中一些区域具有低约20％的表面RH。东部和靠近南部的较小变化区域似乎保持大致相同的大小。

还模拟了在预测48小时后每种情况与基础情况之间的相对表面温度(°F)的变化。在具有100个AWG单元(由黑点表示)的大规模AWG平台的情况下，在大规模AWG平台的北部和东北部集中的区域中，表面温度相差正负约5°F，东部和更接近南部的区域有一些较小的变化区域，如图17所示。

在具有500个AWG单元(由黑点表示)的大规模AWG平台的情况下，在大规模AWG平台的北部和东北部集中的区域中，表面温度相差正负约5°F，在东部和更接近南部的区域有一些较小的变化区域，如图18所示。大规模AWG平台北部和东北部的变化区域比对于有100个单元的大规模AWG平台的情况所见的要大。

在具有1,000个AWG单元(由黑点表示)的大规模AWG平台的情况下，在大规模AWG平台的北部和东北部集中的区域中，表面温度相差正负约5°F，东部和更接近南部的区域有一些较小的变化区域，如图19所示。大规模AWG平台东北部的变化区域大于具有500个单元的大规模AWG平台。然而，东部和靠近南部的较小的变化区域看起来大小相似。

具有5,000个AWG单元(由黑点表示)的大规模AWG平台对较大区域的表面温度具有明显影响，如图20所示。表面温度的变化集中在大规模AWG平台的东北方向，在大规模AWG平台的北部有一些变化。该变化通常是大规模AWG平台位置的表面温度的正负约5°F。东部和靠近南部的较小的变化区域似乎保持相似的大小。

具有10,000个AWG单元(由黑点表示)的大规模AWG平台似乎影响与具有5,000个AWG单元的大规模AWG平台类似的总面积，如图21所示。表面温度的变化仍然集中在大规模AWG平台的东北部，在大规模AWG平台的北部有一些变化。该变化通常是大规模AWG平台位置的表面温度的正负约5°F。东部和靠近南部的较小的变化区域似乎保持大致相同的大小。

所有案例都表明，大规模AWG平台会影响大规模AWG平台北部和东北部区域的天气状况。最初这些更集中在东北区域，但随着大规模AWG平台的规模增加，北部区域受到的影响更大。虽然这些变化不是很大，温度变化不超过10°F，相对湿度变化不超过20％，但这些变化会以显著的量影响大规模AWG平台内在这些区域中的AWG单元的性能。大规模AWG平台性能中的AWG单元与相对湿度和温度密切相关。其他自然现象和人为现象可能会加剧大规模AWG平台的影响。

以下实施方案包括在本公开的范围内：

1.一种流体处理系统，包括：

声能发生器，其在使用中将声波信号施加到容器中的流体的至少部分上；以及

电磁场(EMF)发生器，其在使用中将EMF信号传导地施加到所述流体的至少所述部分上。

2.根据实施方案1所述的流体处理系统，还包括第一控制器，所述第一控制器在使用中独立地控制所述声能发生器和所述EMF发生器。

3.根据实施方案2所述的流体处理系统，还包括传感器，所述传感器在使用中监测所述流体处理系统的状况并将关于所述状况的反馈发送到所述第一控制器。

4.根据实施方案2或3所述的流体处理系统，其中，所述声能发生器是第一声能发生器，所述EMF发生器是第一EMF发生器，并且所述流体处理系统还包括：

第二声能发生器；以及

第二个EMF发生器。

5.根据实施方案4所述的流体处理系统，其中所述第一控制器在使用中控制所述第二声能发生器和所述第二EMF发生器。

6.根据实施方案4所述的流体处理系统，还包括第二控制器，所述第二控制器在使用中控制所述第二声能发生器和所述第二EMF发生器，其中所述第一控制器和所述第二控制器经由网络连接。

7.根据实施方案1-6中任一项所述的流体处理系统，其中连续施加使用中的声波信号、EMF信号或两者。

8.根据实施方案1-7中任一个所述的流体处理系统，其中所述声波信号具有第一波形，并且所述EMF信号具有第二波形，其中，所述第一波形和所述第二波形独立地选自正弦波、方波、三角波、锯齿波、狄拉克脉冲形式或其组合。

9.根据实施方案8所述的流体处理系统，其中第一波形与第二波形同步。

10.根据实施方案8所述的流体处理系统，其中第一波形是第二波形的谐波，其相移范围从0度到360度。

11.根据实施方案1-6中任一个所述的流体处理系统，其中声波信号是脉冲声波信号，EMF信号是脉冲EMF信号，或两者。

12.根据实施方案11所述的流体处理系统，其中脉冲声波信号和脉冲EMF信号是同步的。

13.根据实施方案1-12中任一个所述的流体处理系统，其中所述声波信号具有第一频率，并且所述EMF信号具有第二频率，所述第一频率与所述第二频率基本相同。

14.根据实施方案1-12中任一项所述的流体处理系统，其中声波信号、EMF信号或两者具有可变频率。

15.根据实施方案1-14中任一项所述的流体处理系统，其中所述EMF发生器包括两个或更多个触点，在使用中，所述EMF信号通过所述触点传导地地施加到所述流体的至少所述部分上。

16.根据实施方案1-15中任一个所述的流体处理系统，还包括大气水发生器。

17.一种方法，包括：

处理容器中的流体，该处理包括：

将声波信号施加到流体的至少部分上；以及

通过直接传导路径将电磁场(EMF)信号施加到所述流体的至少所述部分上。

18.根据实施方案17所述的方法，其中连续施加声波信号、EMF信号或两者。

19.根据实施方案17或18所述的方法，其中，所述声波信号具有第一波形，并且所述EMF信号具有第二波形，其中，所述第一波形和所述第二波形独立地选自正弦波、方波、三角波、锯齿波、狄拉克脉冲形式或其组合。

20.根据实施方案19所述的方法，其中第一波形与第二波形同步。

21.根据实施方案19所述的方法，其中第一波形是第二波形的谐波，其相移范围从0度到360度。

22.根据实施方案17所述的方法，其中声波信号是脉冲声波信号，EMF信号是脉冲EMF信号，或两者。

23.根据实施方案22所述的方法，其中脉冲声波信号和脉冲EMF信号是同步的。

24.根据实施方案17-23中任一个所述的方法，其中声波信号具有第一频率，并且EMF信号具有第二频率，第一频率与第二频率基本相同。

25.根据实施方案17-23中任一个所述的方法，其中声波信号、EMF信号或两者具有可变频率

26.根据实施方案17-25中任一项所述的方法，其中施加声波信号使所述流体的所述部分空化。

27.根据实施方案17-26中任一个所述的方法，其中施加声波信号、施加EMF信号或两者引起成核。

28.根据实施方案17-27中任一个所述的方法，其中施加声波信号、施加EMF信号或两者引起声波碎片化。

29.根据实施方案17-28中任一个所述的方法，其中所述处理所述流体还包括由第一控制器独立地控制所述声波信号和所述EMF信号。

30.根据实施方案29所述的方法，其中处理流体还包括通过传感器监测流体的状况并且由传感器将关于状况的反馈发送到第一控制器。

31.根据实施方案29或30所述的方法，其中声波信号是第一声波信号，EMF信号是第一EMF信号，并且处理流体还包括由第二控制器控制第二声波信号和第二EMF信号，第一控制器和第二控制器通过网络连接。

32.根据实施方案29或30所述的方法，其中声波信号是第一声波信号，EMF信号是第一EMF信号，并且处理流体还包括由第一控制器控制第二声波信号和第二EMF信号。

33.实施方案17-32中任一项的方法，其中所述流体包括饮用水、废水、地下水、地表水、黑水、灰水、来自市政的污泥、来自农业的污泥、来自军事前沿作业基地的污泥、海水、采出水、回流水、采矿污水、放射性污染水、再循环水、城市固体废物浸出水、工业生产用水、被全氟化合物(PFC)污染的水、冷却水、原油、加工石油、石油基燃料、有机溶剂、植物油、生物燃料、合成油、合成燃料、人体生理液、动物生理液或其组合。

34.实施方案17-33中任一项的方法，其中所述流体包括悬浮固体、溶解的固体、溶解的气体、金属、金属盐、无机物、有机物、生物材料、放射性物质、藻类、细菌、病毒或其组合。

35.根据实施方案17-34中任一项所述的方法，其中所述流体是水，所述方法还包括通过大气水发生器产生水。

36.一种方法，包括：

激活包括第一大气水发生器(AWG)单元和第二AWG单元的多个AWG单元；

通过所述多个AWG单元从环境空气中提取水；以及

处理所述水的至少部分，所述处理包括：

将声波信号施加到流体的至少部分上；以及

通过直接传导路径将电磁场(EMF)信号施加到流体的至少所述部分上。

37.根据实施方案36所述的方法，还包括至少基于关于地理、气候、天气、水、电力或其组合的数据来停用所述第二AWG单元。

38.根据实施方案36所述的方法，其中激活所述多个AWG单元至少基于关于地理、气候、天气、水、电力或其组合的数据。

39.根据实施方案36-38中任一实施方案所述的方法，其中所述第一AWG单元、所述第二AWG单元或两者具有第一设置和第二设置，所述第一设置具有高提取效率和高能耗，并且所述第二设置具有低提取效率低和低能耗。

40.根据实施方案39所述的方法，其中至少基于关于地理、气候、天气、水、电力或其组合的数据，将所述第一AWG单元和所述第二AWG单元从所述第一设置改变为所述第二设置。

41.根据实施方案39所述的方法，其中至少基于关于地理、气候、天气、水、电力或其组合的数据，在第一设置下操作第一AWG单元和第二AWG单元。

42.根据实施方案39所述的方法，其中至少基于关于地理、气候、天气、水、电力或其组合的数据，在第二设置下操作第一AWG单元和第二AWG单元。

43.根据实施方案37-42中任一实施方案所述的方法，其中所述数据是实时接收的。

44.实施方案37-42中任一项的方法，其中所述数据是通过预测建模产生的。

45.根据实施方案37-42中任一个所述的方法，其中所述数据包括来自一个或多个传感器的一个或多个读数。

46.根据实施方案45所述的方法，其中所述一个或多个传感器包括湿度传感器、温度传感器、压力传感器、风速传感器或其组合。

47.如实施方案37-46中任一实施方案所述的方法，其中激活多个AWG单元改变天气模式。

48.一种系统，包括：

多个大气水发生器(AWG)单元，包括：

第一AWG单元；以及

第二AWG单元；以及

水处理装置，包括：

声能发生器，其在使用中将声波信号施加到容器中的流体的至少部分上；以及

电磁场(EMF)发生器，其在使用中将EMF信号传导地施加到所述流体的至少所述部分上。

49.如实施方案48所述的系统，其中第一AWG单元、第二AWG单元或两者具有第一设置和第二设置，第一设置具有高提取效率和高能耗，并且第二设置具有低提取效率和低能耗。

50.根据实施方案48或49所述的系统，还包括一个或多个传感器。

51.如实施方案50所述的系统，其中所述一个或多个传感器包括湿度传感器、温度传感器、压力传感器、风速传感器或其组合。

52.根据实施方案48-51中任一个所述的系统，还包括被配置为增加所述第一AWG单元附近的环境空气的混合的结构。

53.如实施方案52所述的系统，其中所述结构包括壁、挡板、格栅、风扇、风车、文丘里流动空气系统或其组合。

54.如实施方案48-53中任一实施方案所述的系统，其中所述多个AWG单元经由网络连接。

55.如实施方案48-54中任一项所述的系统，还包括控制器，所述控制器在使用中独立地控制所述多个AWG单元、所述水处理装置或两者。

术语“约”具有本领域普通技术人员在与所述数值或范围结合使用时合理归因于其的含义，即表示稍微多于或稍微小于所述值或范围，范围在以下之内：规定值的±20％；所述值的±19％；所述值的±18％；所述值的±17％；所述值的±16％；所述值的±15％；所述值的±14％；所述值的±13％；所述值的±12％；所述值的±11％；所述值的±10％；所述值的±9％；所述值的±8％；所述值的±7％；所述值的±6％；所述值的±5％；所述值的±4％；所述值的±3％；所述值的±2％；或所述值的±1％。

当用于描述物品的物理特征时，术语“基本上”具有本领域普通技术人员合理归于其的含义，即，指示物品在很大程度上具有所引用的特征，例如，范围在以下之内：参考特性的±20％；参考特性的±19％；参考特性的±18％；参考特性的±17％；参考特性的±16％；参考特性的±15％；参考特性的±14％；参考特性的±13％；参考特性的±12％；参考特性的±11％；参考特性的±10％；参考特性的±9％；参考特性的±8％；参考特性的±7％；参考特性的±6％；参考特性的±5％；参考特性的±4％；参考特性的±3％；参考特性的±2％；或参考特性的±1％。例如，如果物品直径的任何两次测量在彼此的±20％，±19％，±18％；±17％；±16％；±15％；±14％；±13％；±12％；±11％；±10％；±9％；±8％；±7％；±6％；±5％；±4％；±3％；±2％；或±1％的范围内，则可以认为物品基本上是圆形的。当与比较器结合使用时，基本上用于表示差值至少是参考特性的±20％；参考特性的±19％；参考特性的±18％；参考特性±17％；参考特性的±16％；参考特性的±15％；参考特性的±14％；参考特性的±13％；参考特性的±12％；参考特性±11％；参考特性的±10％；参考特性的±9％；参考特性的±8％；参考特性的±7％；参考特性±6％；参考特性的±5％；参考特性的±4％；参考特性的±3％；参考特性的±2％；或参考特性的±1％。

在描述本公开的上下文中使用的术语“一”、“一个”，“该”以及类似的措辞或术语(特别是在以下权利要求的上下文中)应被解释为涵盖单数和复数(即，“一个或多个”，除非本文另有说明或明确与上下文相矛盾。本文所述的数值范围旨在用作单独提及落入该范围内的每个单独值的简写方法。在本说明书中，任何浓度范围、百分比范围、比率范围或整数范围应理解为包括所述范围内的任何整数的值，并且在适当时，包括其分数(例如，整数的十分之一和百分之一)，除非另有说明。此外，除非另有说明，否则本文所述的与任何物理特征(例如尺寸)有关的任何数字范围应理解为包括所述范围内的任何整数。除非本文另有说明，否则每个单独的值被并入说明书中，如同其在本文中单独引用一样。

替代物(例如，“或”)的使用应理解为是指替代物中的一者、两者或其任何组合。可以组合上述各种实施方案以提供进一步的实施方案。本文描述的本公开的替代元件或实施方案的分组不应被解释为限制。组中的每个成员可以单独地或者与该组中的其他成员或本文中找到的其他元素的任何组合被引用和要求保护。

本文公开的每个实施方案可包含特定的所述元素、步骤、成分或组分，基本上由特定的所述元素、步骤、成分或组分组成或由特定的所述元素、步骤、成分或组分组成。术语“包含(comprise)”或“包含有(comprises)”意指“包括但不限于”，并且允许包含未指定的要素、步骤、成分或组分，甚至是大量的。短语“由...组成”排除未指定的任何要素、步骤、成分或组分。短语“基本上由......组成”将实施方案的范围限制于指定的要素、，步骤、成分或组分，以及对实质上不影响所要求保护的公开的基本和新颖特征的那些。

这里描述的细节是示例性的，并且仅用于说明性讨论本公开的实施方案的目的。本文提供的任何和所有实施例或示例性语言(例如，“诸如”)的使用仅旨在更好地说明本公开，而不是对要求保护的本公开的范围构成限制。说明书中的语言不应被解释为表明任何未要求保护的要素对于本公开的实践是必不可少的。此外，除非本文另有说明或上下文明显矛盾，否则本文所述的所有方法均可以任何合适的顺序进行。

本申请要求2016年12月2日提交的美国临时专利申请第62/429,702号、2017年6月9日提交的美国临时申请第62/517,340号以及2017年9月11日提交的美国临时申请第62/556,657号的优先权，这些申请通过引用整体并入本文。

可以组合上述各种实施方案以提供进一步的实施方案。本说明书中提及和/或在申请数据表单中列出的所有美国专利、美国专利申请公开、美国专利申请、外国专利、外国专利申请和非专利出版物均通过引用整体并入本文。如果需要，可以修改实施方案的各方面以采用各种专利、申请和出版物的概念来提供其他实施方案。

根据以上详细描述，可以对实施方案进行这些和其他改变。通常，在以下权利要求中，所使用的术语不应被解释为将权利要求限制于说明书和权利要求中公开的特定实施方案，而是应该被解释为包括所有可能的实施方案以及这样的权利要求赋予权利的等同物的全部范围。因此，权利要求不受本公开的限制。

本公开中使用的定义意指并且旨在控制任何未来的构造，除非在实施方案中清楚且明确地修改或当意义的应用使得任何构造无意义或基本上无意义时。在该术语的构造使其无意义或基本无意义的情况下，该定义应取自韦氏词典第三版(Webster's Dictionary，3rd Edition)或本领域普通技术人员已知的词典。

尽管用结构特征或方法动作专用的语言描述了本主题，但应理解，所附权利要求书中定义的主题不必限于所描述的具体特征或动作。相反，公开了具体特征和动作作为实现权利要求的说明性形式。

Claims (36)

1.流体处理系统，包括：

声能发生器，其在使用中将声波信号施加到容器中的流体的至少部分上；以及

电磁场(EMF)发生器，其在使用中将EMF信号传导地施加到所述流体的至少所述部分上。

2.根据权利要求1所述的流体处理系统，还包括第一控制器，所述第一控制器在使用中独立地控制所述声能发生器和所述EMF发生器。

3.根据权利要求2所述的流体处理系统，还包括传感器，所述传感器在使用中监测所述流体处理系统的状况并将关于所述状况的反馈发送到所述第一控制器。

4.根据权利要求2所述的流体处理系统，其中，所述声能发生器是第一声能发生器，所述EMF发生器是第一EMF发生器，并且所述流体处理系统还包括：

第二声能发生器；以及

第二个EMF发生器。

5.根据权利要求4所述的流体处理系统，其中，所述第一控制器在使用中控制所述第二声能发生器和所述第二EMF发生器。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的流体处理系统，其中，所述声波信号具有第一波形，并且所述EMF信号具有第二波形，其中，所述第一波形和所述第二波形独立地选自正弦波、方波、三角波、锯齿波、狄拉克脉冲形式或其组合。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的流体处理系统，其中，所述声波信号是脉冲声波信号，所述EMF信号是脉冲EMF信号，或两者。

8.根据权利要求1-5中任一项所述的流体处理系统，其中，所述声波信号具有第一频率，并且所述EMF信号具有第二频率，所述第一频率与所述第二频率基本相同。

9.根据权利要求1-5中任一项所述的流体处理系统，其中，所述EMF发生器包括两个或更多个触点，在使用中，所述EMF信号通过所述触点传导地地施加到所述流体的至少所述部分上。

10.根据权利要求1-5中任一项所述的流体处理系统，还包括大气水发生器。

11.方法，包括：

处理容器中的流体，该处理包括：

将声波信号施加到流体的至少部分上；以及

通过直接传导路径将电磁场(EMF)信号施加到所述流体的至少所述部分上。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述声波信号具有第一波形，并且所述EMF信号具有第二波形，其中，所述第一波形和所述第二波形独立地选自正弦波、方波、三角波、锯齿波、狄拉克脉冲形式或其组合。

13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述声波信号是脉冲声波信号，所述EMF信号是脉冲EMF信号，或两者。

14.根据权利要求11所述的方法，其中，所述声波信号具有第一频率，并且所述EMF信号具有第二频率，所述第一频率与所述第二频率基本相同。

15.根据权利要求11所述的方法，其中，施加声波信号使所述流体的所述部分空化。

16.根据权利要求11-15中任一项所述的方法，其中，施加声波信号、施加EMF信号或两者引起成核。

17.根据权利要求11-15中任一项所述的方法，其中，施加声波信号、施加EMF信号或两者引起声波碎片化。

18.根据权利要求11-15中任一项所述的方法，其中，所述处理所述流体还包括由第一控制器独立地控制所述声波信号和所述EMF信号。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述声波信号是第一声波信号，所述EMF信号是第一EMF信号，并且所述处理所述流体还包括由所述第一控制器控制第二声波信号和第二EMF信号。

20.根据权利要求11-15中任一项所述的方法，其中，所述流体包括悬浮固体、溶解的固体、溶解的气体、金属、金属盐、无机物、有机物、生物材料、放射性物质、藻类、细菌、病毒或其组合。

21.根据权利要求11-15中任一项所述的方法，其中，所述流体是水，所述方法还包括通过大气水发生器产生水。

22.方法，包括：

激活包括第一大气水发生器(AWG)单元和第二AWG单元的多个AWG单元；

通过所述多个AWG单元从环境空气中提取水；以及

处理所述水的至少部分，所述处理包括：

将声波信号施加到所述水的至少所述部分上；以及

通过直接传导路径将电磁场(EMF)信号施加到所述水的至少所述部分上。

23.根据权利要求22所述的方法，还包括至少基于关于地理、气候、天气、水、电力或其组合的数据来停用所述第二AWG单元。

24.根据权利要求22所述的方法，其中，激活所述多个AWG单元至少基于关于地理、气候、天气、水、电力或其组合的数据。

25.根据权利要求22所述的方法，其中，所述第一AWG单元、所述第二AWG单元或两者具有第一设置和第二设置，所述第一设置具有高提取效率和高能耗，并且所述第二设置具有低提取效率低和低能耗。

26.根据权利要求25所述的方法，其中，至少基于关于地理、气候、天气、水、电力或其组合的数据，将所述第一AWG单元和所述第二AWG单元从所述第一设置改变为所述第二设置。

27.根据权利要求23-26中任一项所述的方法，其中，所述数据是实时接收的。

28.根据权利要求23-26中任一项所述的方法，其中，所述数据是通过预测建模产生的。

29.根据权利要求23-26中任一项所述的方法，其中，所述数据包括来自一个或多个传感器的一个或多个读数。

30.根据权利要求29所述的方法，其中，所述一个或多个传感器包括湿度传感器、温度传感器、压力传感器、风速传感器或其组合。

31.系统，包括：

多个大气水发生器(AWG)单元，包括：

第一AWG单元；以及

第二AWG单元；以及

水处理装置，包括：

声能发生器，其在使用中将声波信号施加到容器中的流体的至少部分上；以及

电磁场(EMF)发生器，其在使用中将EMF信号传导地施加到所述流体的至少所述部分上。

32.根据权利要求31所述的系统，还包括一个或多个传感器。

33.根据权利要求32所述的系统，其中，所述一个或多个传感器包括湿度传感器、温度传感器、压力传感器、风速传感器或其组合。

34.根据权利要求31-33中任一项所述的系统，还包括被配置为增加所述第一AWG单元附近的环境空气的混合的结构。

35.根据权利要求34所述的系统，其中所述结构包括壁、挡板、格栅、风扇、风车、文丘里流动空气系统或其组合。

36.根据权利要求31-33中任一项所述的系统，还包括控制器，所述控制器在使用中独立地控制所述多个AWG单元、所述水处理装置或两者。