太阳能技术在废水处理的应用研究

2017-08-14 11:26

来源：材料牛作者：在河之舟

图3 光照条件下，太阳能蒸汽发生器的性能

(a) 光照和非光照条件下，二维直接接触蒸腾器件质量随时间变化曲线

(b) 光照和非光照条件下，二维间接接触蒸腾器件质量随时间变化曲线

(d) 室外阳光照射条件下，二维直接接触、二维间接接触和三维人工蒸腾器件

图4 太阳能废水处理的两种途径

(a) 处理前后不同金属离子浓度，蓝色线参考世界卫生组织的饮用水标准

(b) 不同pH条件处理前后铜离子浓度

(d) 照射时间内纯化水的输出量

【小结】

该工作首次提出并实现了“人工蒸腾”结构，突破传统二维平面器件的局限，设计出三维的空心锥形结构，大大缓解了器件在真实环境中对太阳光入射角的依赖性。同时，有效地降低了器件的蒸发温度，进而有效控制了热对流和热辐射的损耗。“人工蒸腾”结构的另一个优势是通过一维的供水通道有效控制热传导损耗，从而首次实现了无外界辅助、正常光照条件下85%以上的光-蒸汽转换效率。在应用层面，该工作首次将界面光-蒸汽转换拓展到重金属污水处理上。实验结果表明：该技术不仅可以得到符合饮用标准的水，同时也可有效的回收重金属（如金，铜等），为高效的太阳能光-热（蒸汽）的利用和发展提供新的思路。

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