CN116692986A - 实现黄水原位节能资源化处理方法的黄水处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种实现黄水原位节能资源化处理方法的黄水处理系统，所述黄水原位节能资源化处理方法包括以下步骤：供电选择步骤：将太阳能发电装置和城市电网中的一种作为供电电源；进液过滤步骤：就地原位地将黄水原液引入黄水过滤区以对黄水原液进行过滤处理，将过滤处理后所形成的待蒸发黄水引入黄水存储区；喷淋蒸发步骤：采用液体喷淋装置将待蒸发黄水周期性均匀地喷洒至黄水蒸发区上，利用太阳光的热量使待蒸发黄水进行蒸发以形成结晶体，经蒸发结晶后的冗余黄水在自重作用下回流至蒸发循环区；结晶收集步骤：朝预设方向将黄水蒸发区上的结晶体推刮至收集过渡区，结晶体自动落入结晶回收区。本发明能够实现一种自动化的黄水资源化工艺。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，特别是涉及一种实现黄水原位节能资源化处理方法的黄水处理系统。
背景技术
黄水指含尿液及冲洗液的混合污水，其贡献了生活污水中80％的氮、50％的磷和90％的钾，黄水体积占城市污水总体积不到1％，体量较小，便于收集处理，因此将其进行分置处理并回收利用其中的营养物质已成为污水处理领域的研究热点之一。
厕所废水中的黄水含有大量的氮磷钾元素，其中磷属于不可再生资源，世界上每年80%开采的磷矿石都用于磷肥的生产加工。直接对产生的黄水进行排放不仅会导致污水处理厂处理污水的负荷增加，还会浪费掉黄水中丰富的氮磷资源，我国每年因排泄物排入污水管网损失的磷含量高达150×104 t。如何有效对黄水进行浓缩，减轻污水处理负荷的同时，得到富含氮磷的结晶固体使黄水得到有效的资源化处理是目前亟需解决的问题。
现阶段常用的黄水资源化方法有电化学法、黄水腐熟法、化学处理法、物理法等。如万玉山等人申请的专利（CN114230095A）利用电解法、吸附沉淀及好养处理联合工艺对黄水进行资源化处理，该法相比于传统鸟粪石沉淀法，操作简单，无需投机任何化学试剂即可生成高纯度的磷酸铵镁和磷酸钾镁，但其存在能源消耗、自动化程度低的缺点。物理法中的蒸发结晶是溶液浓缩蒸发中常用的一种方法，以太阳能作为能源供给的蒸发法相比于其他方法具有操作简单、节省能源的优点。例如张卿监等人申请的专利（CN216972052）通过凹面镜对太阳光进行吸收聚焦，达到对蒸发箱内的水体进行加热的目的，并使水体形成水蒸气，水蒸气上升到顶盖后，再沿着顶盖滴落到回水箱，以此往复，达到对处理水的进行不断浓缩的目的，该装置具有装置成本较低、无需通电、节能的优点。又如徐临超等人申请的专利（CN204447378）通过将物料管与太阳能集热管进行连通，使溶液能进入太阳能集热管中，对溶解进行受热后进入蒸发器进行浓缩蒸发，该装置解决了浓度越高越难蒸发的问题。
上述两种利用太阳能进行蒸发浓缩的专利缺点均在于蒸发效率取决与太阳光强度，无法有效形成结晶固体，对于处理原液的进水及出水没有考虑，自动化程度低，不能对原液进行原位处理，适用性较低。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种实现黄水原位节能资源化处理方法的黄水处理系统，能够实现一种适用性强、节能环保、产能高效、自动化的黄水资源化工艺，设计了分隔式储水池增加了结晶效率且使进出水更加自动化，设计了集热蒸发装置实现黄水结晶化且自动收集黄水结晶体；以太阳能为系统动力源，使用自动喷淋器将待蒸发黄水均匀喷洒到光照箱体内，太阳光照热能将待蒸发黄水中的水分蒸发掉，通过循环不断的回流、喷淋以及蒸发，从而更高效、更多地得到黄水结晶体。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种黄水原位节能资源化处理方法，包括以下步骤：
供电选择步骤：将太阳能发电装置和城市电网中的一种作为供电电源，并且根据太阳的光照强度优先使用太阳能发电装置的供电接口；
进液过滤步骤：就地原位地将黄水原液引入黄水过滤区以对黄水原液进行过滤处理，将过滤处理后所形成的待蒸发黄水引入黄水存储区；
喷淋蒸发步骤：采用液体喷淋装置将待蒸发黄水周期性均匀地喷洒至黄水蒸发区上，利用太阳光的热量使待蒸发黄水进行蒸发以形成结晶体，经蒸发结晶后的冗余黄水在自重作用下回流至蒸发循环区；当黄水存储区内的待蒸发黄水的液位低于预设液位时，蒸发循环区内的冗余黄水自动补给至黄水存储区；
结晶收集步骤：朝预设方向将黄水蒸发区上的结晶体推刮至收集过渡区，当收集过渡区内的结晶体的总重量超过预设载重量之后，结晶体自动落入结晶回收区。
优选地，所述喷淋蒸发步骤还包括：使黄水蒸发区形成允许阳光透射的透光性腔体结构，并且使透光性腔体结构内的气体持续朝外流出以加速降低透光性腔体结构内的湿度。
优选地，所述黄水原位节能资源化处理方法还包括再利用步骤：对得到的结晶体进行润洗、烘干，得到可利用产品，将可利用产品作为缓释肥回田，或与工业制肥以预设比例混合施用。
本发明还提供一种实现所述处理方法的黄水处理系统，包括：
太阳能发电装置；
分隔式储水池，分隔式储水池布置于一黄水源的附近处，分隔式储水池包括黄水过滤隔间、连通于黄水过滤隔间的滤后黄水隔间、连通于滤后黄水隔间的黄水抽吸管以及向滤后黄水隔间补液的黄水循环隔间，黄水过滤隔间具有用于对接所述黄水源的黄水进液口；
安装座，安装座包括设于地面的支撑架以及设于支撑架的举升器；
集热蒸发装置，集热蒸发装置包括铰接于支撑架且连接于举升器的光照箱体、在光照箱体内往复运动的自动喷淋器以及在光照箱体内往复运动的刮晶板，自动喷淋器连通于黄水抽吸管，光照箱体的倾斜角度在举升器的驱动下发生变化并且光照箱体的最低处连通于黄水循环隔间；
结晶收集装置，结晶收集装置对齐于光照箱体的结晶落料处。
优选地，所述黄水处理系统还包括控制装置，控制装置包括电控箱体，电控箱体上设有太阳能电源管理器、市电变压模块、电源切换开关以及多功能控制器，电源切换开关分别连接太阳能电源管理器和市电变压模块，多功能控制器分别连接太阳能电源管理器和市电变压模块，市电变压模块电性连接于城市电网，太阳能电源管理器电性连接于太阳能发电装置。
优选地，所述黄水抽吸管包括喷淋供液管和提升泵，喷淋供液管的两端分别连通于自动喷淋器和滤后黄水隔间，提升泵设于喷淋供液管。
优选地，所述滤后黄水隔间内设有用于检测待蒸发黄水的液位的浮标机构，浮标机构在待蒸发黄水的当前液位低于预设液位时使黄水循环隔间单向连通至滤后黄水隔间。
优选地，所述光照箱体包括波浪集热板以及罩设于波浪集热板的透明罩；所述自动喷淋器包括沿光照箱体宽度方向延伸的喷淋杆以及沿喷淋杆径向凸出的多个喷嘴，喷淋杆沿光照箱体的倾斜方向直线运动地设置于光照箱体。
优选地，所述光照箱体的侧壁上设有排湿口，排湿口上设有风扇。
优选地，所述结晶收集装置包括朝上开口的结晶收集桶，结晶收集桶的开口通过遮挡罩密封连通于光照箱体的结晶落料处，并且结晶收集桶的开口沿通过结晶滑板衔接于光照箱体的结晶落料处。
如上所述，本发明的实现黄水原位节能资源化处理方法的黄水处理系统，具有以下有益效果：
该处理方法主要包括四个步骤，即供电选择步骤：将太阳能发电装置和城市电网中的一种作为供电电源，并且根据太阳的光照强度优先使用太阳能发电装置的供电接口，如此设置，以太阳能作为主要动力来源，更加节能环保；进液过滤步骤：就地原位地将黄水原液引入黄水过滤区以对黄水原液进行过滤处理，将过滤处理后所形成的待蒸发黄水引入黄水存储区，减少黄水长距离输送的管路敷设成本，并且原地进行黄水在蒸发前的处理工艺，处理流程更加简便高效，进出水更加自动化；喷淋蒸发步骤：采用液体喷淋装置将待蒸发黄水周期性均匀地喷洒至黄水蒸发区上，利用太阳光的热量使待蒸发黄水进行蒸发以形成结晶体，经蒸发结晶后的冗余黄水在自重作用下回流至蒸发循环区；当黄水存储区内的待蒸发黄水的液位低于预设液位时，蒸发循环区内的冗余黄水自动补给至黄水存储区；如此设置，能够以较低的能量提高结晶效率，并且能够使黄水循环蒸发，形成一个处理闭环管路；结晶收集步骤：朝预设方向将黄水蒸发区上的结晶体推刮至收集过渡区，当收集过渡区内的结晶体的总重量超过预设载重量之后，结晶体自动落入结晶回收区，如此设置，一方面，收集过渡区能够作为一个黄水导流件，将冗余黄水在自重作用下引流至蒸发循环区，另一方面，收集过渡区亦能够作为一个结晶导料件，当收集过渡区内的结晶体的总重量超过预设载重量之后，收集过渡区发生倾斜变化以将结晶体自动落入结晶回收区，随后又恢复至原始状态，继续收集结晶体并且将冗余黄水引流至蒸发循环区。因此，本发明的黄水原位节能资源化处理方法能够提高结晶效率，使进出水更加自动化，实现黄水结晶化，自动收集黄水结晶，自动化程度高、原位处理、节能环保、产能高效、适用性广。
本发明的黄水处理系统能够实现一种适用性强、节能环保、产能高效、自动化的黄水资源化工艺，设计了分隔式储水池增加了结晶效率且使进出水更加自动化，设计了集热蒸发装置实现黄水结晶化且自动收集黄水结晶体；以太阳能为系统动力源，使用自动喷淋器将待蒸发黄水均匀喷洒到光照箱体内，太阳光照热能将待蒸发黄水中的水分蒸发掉，通过循环不断的回流、喷淋以及蒸发，从而更高效、更多地得到黄水结晶体。
附图说明
图1显示为本发明的黄水原位节能资源化处理方法的流程图。
图2显示为本发明的黄水处理系统的示意图。
图3显示为分隔式储水池的示意图。
图4显示为集热蒸发装置和结晶收集装置的连接示意图。
图5显示为控制装置的示意图。
图6显示为波浪集热板的示意图。
元件标号说明
| 1 | 太阳能发电装置 |
| 11 | 太阳能电池板 |
| 12 | 梯形支撑架 |
| 2 | 分隔式储水池 |
| 21 | 黄水过滤隔间 |
| 211 | 黄水进液口 |
| 212 | 过滤格栅件 |
| 22 | 滤后黄水隔间 |
| 23 | 黄水抽吸管 |
| 231 | 喷淋供液管 |
| 232 | 提升泵 |
| 24 | 黄水循环隔间 |
| 241 | 排液口 |
| 25 | 浮标机构 |
| 26 | 回流管 |
| 3 | 安装座 |
| 31 | 支撑架 |
| 32 | 举升器 |
| 33 | 角度显示器 |
| 4 | 集热蒸发装置 |
| 41 | 光照箱体 |
| 411 | 波浪集热板 |
| 412 | 透明罩 |
| 413 | 排湿口 |
| 42 | 自动喷淋器 |
| 421 | 喷淋杆 |
| 422 | 喷嘴 |
| 43 | 刮晶板 |
| 44 | 风扇 |
| 45 | 自动过渡板 |
| 46 | 蒸汽出口 |
| 47 | 过水板 |
| 5 | 结晶收集装置 |
| 51 | 结晶收集桶 |
| 52 | 遮挡罩 |
| 53 | 结晶滑板 |
| 54 | 卡扣 |
| 6 | 控制装置 |
| 61 | 电控箱体 |
| 62 | 太阳能电源管理器 |
| 63 | 市电变压模块 |
| 631 | 220V电源开关单元 |
| 632 | 12V电源单元 |
| 64 | 电源切换开关 |
| 65 | 多功能控制器 |
| 651 | 角度控制单元 |
| 652 | 时间管理单元 |
| 653 | 速度控制单元 |
| 654 | 距离控制单元 |
| 655 | 提升泵控制单元 |
实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
须知，本说明书所附图中所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
针对黄水所含有的氮磷资源丰富、现有处理工艺成本高、无法做到原位处理、操作复杂、自动化程度低等现有技术问题，如图1所示，本发明提供一种黄水原位节能资源化处理方法，包括以下步骤：
供电选择步骤：将太阳能发电装置和城市电网中的一种作为供电电源，并且根据太阳的光照强度优先使用太阳能发电装置的供电接口；
进液过滤步骤：就地原位地将黄水原液引入黄水过滤区以对黄水原液进行过滤处理，将过滤处理后所形成的待蒸发黄水引入黄水存储区；
喷淋蒸发步骤：采用液体喷淋装置将待蒸发黄水周期性均匀地喷洒至黄水蒸发区上，利用太阳光的热量使待蒸发黄水进行蒸发以形成结晶体，经蒸发结晶后的冗余黄水在自重作用下回流至蒸发循环区；当黄水存储区内的待蒸发黄水的液位低于预设液位时，蒸发循环区内的冗余黄水自动补给至黄水存储区；
结晶收集步骤：朝预设方向将黄水蒸发区上的结晶体推刮至收集过渡区，当收集过渡区内的结晶体的总重量超过预设载重量之后，结晶体自动落入结晶回收区。
在本发明中，该处理方法主要包括四个步骤，即供电选择步骤：将太阳能发电装置和城市电网中的一种作为供电电源，并且根据太阳的光照强度优先使用太阳能发电装置的供电接口，如此设置，以太阳能作为主要动力来源，更加节能环保；进液过滤步骤：就地原位地将黄水原液引入黄水过滤区以对黄水原液进行过滤处理，将过滤处理后所形成的待蒸发黄水引入黄水存储区，减少黄水长距离输送的管路敷设成本，并且原地进行黄水在蒸发前的处理工艺，处理流程更加简便高效，进出水更加自动化；喷淋蒸发步骤：采用液体喷淋装置将待蒸发黄水周期性均匀地喷洒至黄水蒸发区上，利用太阳光的热量使待蒸发黄水进行蒸发以形成结晶体，经蒸发结晶后的冗余黄水在自重作用下回流至蒸发循环区；当黄水存储区内的待蒸发黄水的液位低于预设液位时，蒸发循环区内的冗余黄水自动补给至黄水存储区；如此设置，能够以较低的能量提高结晶效率，并且能够使黄水循环蒸发，形成一个处理闭环管路；结晶收集步骤：朝预设方向将黄水蒸发区上的结晶体推刮至收集过渡区，当收集过渡区内的结晶体的总重量超过预设载重量之后，结晶体自动落入结晶回收区，如此设置，一方面，收集过渡区能够作为一个黄水导流件，将冗余黄水在自重作用下引流至蒸发循环区，另一方面，收集过渡区亦能够作为一个结晶导料件，当收集过渡区内的结晶体的总重量超过预设载重量之后，收集过渡区发生倾斜变化以将结晶体自动落入结晶回收区，随后又恢复至原始状态，继续收集结晶体并且将冗余黄水引流至蒸发循环区。因此，本发明的黄水原位节能资源化处理方法能够提高结晶效率，使进出水更加自动化，实现黄水结晶化，自动收集黄水结晶，自动化程度高、原位处理、节能环保、产能高效、适用性广。
为了提高黄水结晶的速度，上述喷淋蒸发步骤还包括：使黄水蒸发区形成允许阳光透射的透光性腔体结构，并且使透光性腔体结构内的气体持续朝外流出以加速降低透光性腔体结构内的湿度。
为了高效使用已收集的结晶体，上述黄水原位节能资源化处理方法还包括再利用步骤：对得到的结晶体进行润洗、烘干，得到可利用产品，将可利用产品作为缓释肥回田，或与工业制肥以预设比例混合施用。
如图2、图3、图4以及图5所示，本发明还提供一种实现上述处理方法的黄水处理系统，包括：
太阳能发电装置1；
分隔式储水池2，分隔式储水池2布置于一黄水源的附近处，分隔式储水池2包括黄水过滤隔间21、连通于黄水过滤隔间21的滤后黄水隔间22、连通于滤后黄水隔间22的黄水抽吸管23以及向滤后黄水隔间22补液的黄水循环隔间24，黄水过滤隔间21具有用于对接上述黄水源的黄水进液口211；
安装座3，安装座3包括设于地面的支撑架31以及设于支撑架31的举升器32；
集热蒸发装置4，集热蒸发装置4包括铰接于支撑架31且连接于举升器32的光照箱体41、在光照箱体41内往复运动的自动喷淋器42以及在光照箱体41内往复运动的刮晶板43，自动喷淋器42连通于黄水抽吸管23，光照箱体41的倾斜角度在举升器32的驱动下发生变化并且光照箱体41的最低处连通于黄水循环隔间24；
结晶收集装置5，结晶收集装置5对齐于光照箱体41的结晶落料处。
在本发明的黄水处理系统中，所述的太阳能发电装置1可为整个系统运行提供动力来源，所述的安装座3用于系统的至少一个装置的支撑结构，可被固定在任意阳光充足点位置。黄水原液通过黄水进液口211就地流入分隔式储水池2中的黄水过滤隔间21，可经过过滤格栅件212进行过滤后的待蒸发黄水渗透至滤后黄水隔间22中，其边缘底部设有一黄水抽吸管23，过滤后的待蒸发黄水在抽吸作用下通过黄水抽吸管23输送至集热蒸发装置4中的自动喷淋器42中，自动喷淋器42以设定速度可以从低至高且顺着光照箱体41的底部均匀移动，并将待蒸发黄水均匀喷洒至光照箱体41的内地面上，自动喷淋器42移动至光照箱体41的最高处后，在预设时间间隔等待下次移动的过程中，太阳光透射进光照箱体41的内部以将热量传递至待蒸发黄水，从而使待蒸发黄水变成黄水结晶体；随后，刮晶板43将黄水结晶体从高至低刮至光照箱体41的低位处，等光照箱体41的低位处的结晶体总重达到预设承重后，光照箱体41的低位处就从闭合状态切换至打开状态，从而使黄水结晶体落入结晶收集装置5中。
此外，喷淋后的冗余黄水顺着光照箱体41的内底面汇流至光照箱体41的低位处，随后通过回流管26进入分隔式储水池2的黄水循环隔间24中，当滤后黄水隔间22中水位低于预设水位时，冗余黄水可进入到滤后黄水隔间22中，以此反复，将黄水原液不断转变为黄水结晶体。
因此，本发明的黄水处理系统能够实现一种适用性强、节能环保、产能高效、自动化的黄水资源化工艺，设计了分隔式储水池2增加了结晶效率且使进出水更加自动化，设计了集热蒸发装置4实现黄水结晶化且自动收集黄水结晶体；以太阳能为系统动力源，使用自动喷淋器42将待蒸发黄水均匀喷洒到光照箱体41内，太阳光照热能将待蒸发黄水中的水分蒸发掉，通过循环不断的回流、喷淋以及蒸发，从而更高效、更多地得到黄水结晶体。
针对上述太阳能发电装置1的结构进一步描述：
如图2所示，上述太阳能发电装置1包括太阳能电池板11和梯形支撑架12，太阳能电池板11倾斜设置于梯形支撑架12上，太阳能发电装置1可将太阳能转化为电能并且存储在一个太阳能电源内，例如100W60AH锂电池。
如图3所示，针对上述分隔式储水池2的结构进一步描述：
分隔式储水池2的黄水过滤隔间21具有一个黄水进液口211，黄水进液口211用于连通一个黄水源（例如厕所），黄水过滤隔间21的侧壁设有过滤格栅件212（一般为细格栅板），黄水原液须要经过过滤格栅件212才能流入滤后黄水隔间22。
上述黄水抽吸管23包括喷淋供液管231和提升泵232，喷淋供液管231的两端分别连通于自动喷淋器42和滤后黄水隔间22，提升泵232设于喷淋供液管231，这样过滤后的待蒸发黄水在提升泵232的作用下通过喷淋供液管231输送至集热蒸发装置4中的自动喷淋器42中。例如，喷淋供液管231的进液端一般连通于滤后黄水隔间22的底脚部，便于把待蒸发黄水尽可能地抽吸干净。
上述滤后黄水隔间22内设有用于检测待蒸发黄水的液位的浮标机构25，浮标机构25在待蒸发黄水的当前液位低于预设液位时使黄水循环隔间24单向连通至滤后黄水隔间22。例如，当滤后黄水隔间22的液位较低时，浮标机构25的浮球下降，可以打开黄水循环隔间24和滤后黄水隔间22之间的单向阀，从而使冗余黄水自动进入到滤后黄水隔间22中以作补充。此外，黄水循环隔间24的底部设有排液口241，排液口241低于黄水循环隔间24的内底面；当需进行清洗时，可通过打开排液口241将冗余黄水排出。
在一个优选的实施例中，分隔式储水池2置于支撑架31的中部镂空处，从而减小系统的占地面积。
如图2所示，针对上述安装座3的结构进一步描述：
安装座3的角度显示器33用于显示光照箱体41相对于水平面的倾斜角度。支撑架31整体是一个镂空的长方体结构，长方体结构的外部钢架主材为304不锈钢，两侧各有三根钢杆，前后为上下两根钢杆，底部为四根钢杆，两侧中部的钢杆上设有螺丝口，以安装举升器32。
如图4所示，针对上述集热蒸发装置4的结构进一步描述：
集热蒸发装置4安装于安装座3的上方，即光照箱体41的一侧铰接于支撑架31，并且光照箱体41的底部铰接于举升器32，当举升器32伸缩时，光照箱体41的倾斜角度发生变化。
上述光照箱体41包括波浪集热板411（具体参见图6）以及罩设于波浪集热板411的透明罩412；上述自动喷淋器42包括沿光照箱体41宽度方向延伸的喷淋杆421以及沿喷淋杆421径向凸出的多个喷嘴422，喷淋杆421沿光照箱体41的倾斜方向直线运动地设置于光照箱体41。例如，光照箱体41以波浪集热板411为底，用5 mm玻璃盖做顶部，自动喷淋器42横置于其中。自动喷淋器42以设定速度从低至高均匀移动，并将被抽吸的待蒸发黄水均匀喷洒至波浪集热板411上，自动喷淋器42移动至光照箱体41的最高处后，在预设时间间隔等待下次移动的过程中，太阳光透射过5 mm玻璃盖将热量传递至光照箱体41内，最终在波浪集热板411上形成黄水结晶体。刮晶板43可以设置于自动喷淋器42上，这样在自动喷淋器42的带动下，刮晶板43将黄水结晶体从高而低刮至光照箱体41的最低处。光照箱体41的最低处具有一个自动过渡板45，自动过渡板45达到预设承重量后，自动过渡板45可以打开，致使黄水结晶体自动落入结晶收集装置5中，随后自动过渡板45立即复位，继续等待黄水结晶体达到预设重量，之后再次打开，如此循环。蒸发过后的冗余黄水回流至光照箱体41的最低处，并且通过回流管26流入黄水循环隔间24中。
上述光照箱体41的侧壁上设有排湿口413，排湿口413上设有风扇44。例如，光照箱体41的相对两侧分别设有多个风扇44，例如，风扇44的总数共计六个，这样减少光照箱体41的内部湿度，加快结晶效率。此外，上述光照箱体41上具有蒸汽出口46，用于辅助排湿气。
波浪集热板411经过集热涂层处理；在光照箱体41和回流管26的连通处设有过水板47，过水板47具二十个面积为5cm2正方形孔，以防止黄水结晶体堵住回流管26的同时，保证蒸发后的冗余黄水能顺畅流入回流管26。
如图4所示，针对上述结晶收集装置5的结构进一步描述：
上述结晶收集装置5包括朝上开口的结晶收集桶51，结晶收集桶51的开口通过遮挡罩52密封连通于光照箱体41的结晶落料处，并且结晶收集桶51的开口沿通过结晶滑板53衔接于光照箱体41的结晶落料处。具体的，结晶滑板53衔接于上述自动过渡板45。当自动过渡板45上黄水结晶体的总重超过预设重量时，自动过渡板45朝下打开，黄水结晶体通过结晶滑板53滑至结晶收集桶51中。遮挡罩52能够防止黄水结晶体分解。进一步的，遮挡罩52通过卡扣54密封连接于结晶收集桶51。
最后，针对黄水处理系统的控制装置6的描述：
如图5所示，上述黄水处理系统还包括控制装置6，控制装置6控制整个系统的运行状态，包括对供电方式的选择、自动喷淋器42移动速度及运行时间间隔、集热蒸发装置4的倾斜角度等的控制。具体的，控制装置6包括电控箱体61，电控箱体61上设有太阳能电源管理器62、市电变压模块63、电源切换开关64以及多功能控制器65，电源切换开关64分别连接太阳能电源管理器62和市电变压模块63，多功能控制器65分别连接太阳能电源管理器62和市电变压模块63，市电变压模块63电性连接于城市电网，太阳能电源管理器62电性连接于太阳能发电装置1。另外，多功能控制器65通信连接于举升器32、自动喷淋器42以及黄水抽吸管23。
进一步的，市电变压模块63包括电性相连的220V电源开关单元631和12V电源单元632，电控箱体61置于安装座3的侧钢架上，通过电源切换开关64（例如电源切换刀闸）可对系统供电方式进行切换，当阳光充足时，可选择太阳能电源管理器62，反之，则可切换至12V电源单元632。上述多功能控制器65包括角度控制单元651、时间管理单元652、速度控制单元653、距离控制单元654以及提升泵控制单元655。可通过角度控制单元651光照箱体41的倾斜角度，角度改变由举升器32实现。时间管理单元652可设置自动喷淋器42的运行间隔时间，设置完成后，需重启，时间设置方能生效。速度控制单元653可用来设置自动喷淋器42的移动速度，距离控制单元654可设置自动喷淋器42的移动距离，提升泵控制单元655用以控制提升泵232的启动。
作为上述黄水处理系统的一种使用方法，具体步骤如下：
S1，黄水原液通过黄水进液口211进入分隔式储水池2中的黄水过滤隔间21，经过细格栅过滤后的待蒸发黄水渗透至滤后黄水隔间22中；
S2，过滤后的待蒸发黄水在提升泵232的作用下进入自动喷淋器42中，光照箱体41以设定角度进行倾斜；
S3，进入自动喷淋器42的黄水，在自动喷淋器42以均匀速度从低至高移动时被均匀喷晒至波浪集热板411上，自动喷淋器42移动至光照箱体41的最高处后，在设定的时间间隔等待下次移动过程中，太阳光投射过透明罩412将热量传递至波浪集热板411上，光照箱体41上的所有风扇44开启，减少光照箱体41内部湿度；
S4，待黄水结晶体形成，在自动喷淋器42的带动下，刮晶板43将黄水结晶体至高而低刮至自动过渡板45中，自动过渡板45达到一定承重后，黄水结晶体通过结晶滑板53进入结晶收集桶51中；
S5，蒸发过后的冗余黄水通过回流管26进入分隔式储水池2的黄水循环隔间24中，当滤后黄水隔间22中液位低时，黄水循环隔间24中的黄水在浮标机构25的作用下自动流至滤后黄水隔间22中，以补充滤后黄水隔间22的黄水量；
S6，重复步骤S2—S5，直至将黄水原液全部转变为黄水结晶体。
作为上述黄水处理系统的另一种使用方法，具体步骤如下：
S1，进行系统运行前的准备，先选择供电电源。当太阳光光照强时，可选择太阳能供电，切换至太阳能供电接口，当太阳光强度弱时，可选择市电供电接口；调整光照箱体41的倾斜角度；
S2，系统供电后，电控箱体61内的各个部件指示灯会亮起，通过设置时间管理单元652来管理自动喷淋器42的运行间隔时间，通过距离控制单元654控制自动喷淋器42移动的距离，通过速度控制单元653设置自动喷淋器42的移动速度，通过提升泵控制单元655打开提升泵的启动开关；
S3，黄水原液通过黄水进液口211进入分隔式储水池2中的黄水过滤隔间21中，通过过滤格栅件212渗透至滤后黄水隔间中，过滤后的待蒸发黄水在提升泵的作用下通过喷淋供液管231输送至自动喷淋器42；
S4，自动喷淋器42将黄水均匀喷洒至波浪集热板上，在设定的时间间隔等待下次移动过程中，太阳光透射进光照箱体41以将热量传递至波浪集热板411内，待黄水结晶体形成，与自动喷淋器42同步运动的刮晶板43将黄水结晶体从高至低刮至自动过渡板45中，自动过渡板45达到一定承重后，黄水结晶体通过结晶滑板进入结晶收集桶中；
S5，蒸发过后的冗余黄水通过回流管26进入分隔式储水池2的黄水循环隔间24中，当滤后黄水隔间22中液位低时，黄水循环隔间24中的黄水在浮标机构25的作用下自动流至滤后黄水隔间22中，以补充滤后黄水隔间22的黄水量；
S6，重复步骤S3—S5，直至将黄水原液全部转变为黄水结晶体；
S7，对得到的黄水结晶体进行润洗、烘干后，得到的白色固体可作为缓释肥回田，或与工业制肥以一定比例混合施用。
本发明中，上述光照箱体41的倾斜角度为0~45°，自动喷淋器42的移动时间间隔3min~999 h，自动喷淋器42的移动距离0~100 cm，自动喷淋器42的移动速度0~20 cm/s。
综上所述，本发明能够实现一种适用性强、节能环保、产能高效、自动化的黄水资源化工艺，设计了分隔式储水池2增加了结晶效率且使进出水更加自动化，设计了集热蒸发装置4实现黄水结晶化且自动收集黄水结晶体；以太阳能为系统动力源，使用自动喷淋器42将待蒸发黄水均匀喷洒到光照箱体41内，太阳光照热能将待蒸发黄水中的水分蒸发掉，通过循环不断的回流、喷淋以及蒸发，从而更高效、更多地得到黄水结晶体。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (9)
1.一种实现黄水原位节能资源化处理方法的黄水处理系统，其特征在于，包括：
太阳能发电装置（1）；
分隔式储水池（2），分隔式储水池（2）布置于一黄水源的附近处，分隔式储水池（2）包括黄水过滤隔间（21）、连通于黄水过滤隔间（21）的滤后黄水隔间（22）、连通于滤后黄水隔间（22）的黄水抽吸管（23）以及向滤后黄水隔间（22）补液的黄水循环隔间（24），黄水过滤隔间（21）具有用于对接所述黄水源的黄水进液口（211）；
安装座（3），安装座（3）包括设于地面的支撑架（31）以及设于支撑架（31）的举升器（32）；
集热蒸发装置（4），集热蒸发装置（4）包括铰接于支撑架（31）且连接于举升器（32）的光照箱体（41）、在光照箱体（41）内往复运动的自动喷淋器（42）以及在光照箱体（41）内往复运动的刮晶板（43），自动喷淋器（42）连通于黄水抽吸管（23），光照箱体（41）的倾斜角度在举升器（32）的驱动下发生变化并且光照箱体（41）的最低处连通于黄水循环隔间（24）；
结晶收集装置（5），结晶收集装置（5）对齐于光照箱体（41）的结晶落料处；
所述黄水原位节能资源化处理方法包括以下步骤：
供电选择步骤：将太阳能发电装置和城市电网中的一种作为供电电源，并且根据太阳的光照强度优先使用太阳能发电装置的供电接口；
进液过滤步骤：就地原位地将黄水原液引入黄水过滤区以对黄水原液进行过滤处理，将过滤处理后所形成的待蒸发黄水引入黄水存储区；
喷淋蒸发步骤：采用液体喷淋装置将待蒸发黄水周期性均匀地喷洒至黄水蒸发区上，利用太阳光的热量使待蒸发黄水进行蒸发以形成结晶体，经蒸发结晶后的冗余黄水在自重作用下回流至蒸发循环区；当黄水存储区内的待蒸发黄水的液位低于预设液位时，蒸发循环区内的冗余黄水自动补给至黄水存储区；
结晶收集步骤：朝预设方向将黄水蒸发区上的结晶体推刮至收集过渡区，当收集过渡区内的结晶体的总重量超过预设载重量之后，结晶体自动落入结晶回收区。
2.根据权利要求1所述的黄水处理系统，其特征在于：所述喷淋蒸发步骤还包括：使黄水蒸发区形成允许阳光透射的透光性腔体结构，并且使透光性腔体结构内的气体持续朝外流出以加速降低透光性腔体结构内的湿度。
3.根据权利要求1所述的黄水处理系统，其特征在于：所述黄水原位节能资源化处理方法还包括再利用步骤：对得到的结晶体进行润洗、烘干，得到可利用产品，将可利用产品作为缓释肥回田，或与工业制肥以预设比例混合施用。
4.根据权利要求1所述的黄水处理系统，其特征在于：所述黄水处理系统还包括控制装置（6），控制装置（6）包括电控箱体（61），电控箱体（61）上设有太阳能电源管理器（62）、市电变压模块（63）、电源切换开关（64）以及多功能控制器（65），电源切换开关（64）分别连接太阳能电源管理器（62）和市电变压模块（63），多功能控制器（65）分别连接太阳能电源管理器（62）和市电变压模块（63），市电变压模块（63）电性连接于城市电网，太阳能电源管理器（62）电性连接于太阳能发电装置（1）。
5.根据权利要求1所述的黄水处理系统，其特征在于：所述黄水抽吸管（23）包括喷淋供液管（231）和提升泵（232），喷淋供液管（231）的两端分别连通于自动喷淋器（42）和滤后黄水隔间（22），提升泵（232）设于喷淋供液管（231）。
6.根据权利要求1所述的黄水处理系统，其特征在于：所述滤后黄水隔间（22）内设有用于检测待蒸发黄水的液位的浮标机构（25），浮标机构（25）在待蒸发黄水的当前液位低于预设液位时使黄水循环隔间（24）单向连通至滤后黄水隔间（22）。
7.根据权利要求1所述的黄水处理系统，其特征在于：所述光照箱体（41）包括波浪集热板（411）以及罩设于波浪集热板（411）的透明罩（412）；所述自动喷淋器（42）包括沿光照箱体（41）宽度方向延伸的喷淋杆（421）以及沿喷淋杆（421）径向凸出的多个喷嘴（422），喷淋杆（421）沿光照箱体（41）的倾斜方向直线运动地设置于光照箱体（41）。
8.根据权利要求1所述的黄水处理系统，其特征在于：所述光照箱体（41）的侧壁上设有排湿口（413），排湿口（413）上设有风扇（44）。
9.根据权利要求1所述的黄水处理系统，其特征在于：所述结晶收集装置（5）包括朝上开口的结晶收集桶（51），结晶收集桶（51）的开口通过遮挡罩（52）密封连通于光照箱体（41）的结晶落料处，并且结晶收集桶（51）的开口沿通过结晶滑板（53）衔接于光照箱体（41）的结晶落料处。
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2023
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