本发明涉及一种利用太阳能驱动的高盐废水资源回收零排放装置及其使用方法，属于工业废水处理工艺。
背景技术：
1、高盐废水来源广泛，主要来源于工业生产过程中，如纺织印染行业废水、海水淡化处理废水、食品加工废水、生活污水等。高盐废水中含有高浓度的盐类，未经处理排放会导致水体污染破坏生态平衡以及土壤盐渍化等后果。目前对高盐废水的处理方法主要包括蒸发结晶法、膜分离法、絮凝沉淀法等，但这些方法存在能耗高、设备复杂、操作繁琐等缺点，并且可能面临处理生化污泥等二次污染物问题，较难实现无机盐的回收利用以及废水的零排放。
2、因此，本领域亟需一种利用太阳能驱动的高盐废水资源回收零排放装置及其使用方法。
技术实现思路
1、本发明的目的是为解决现有技术中处理废水的过程中能耗大，存在二次污染的问题。
2、为达到解决上述问题的目的，本发明所采取的技术方案是提供一种利用太阳能驱动的高盐废水资源回收零排放装置及其使用方法。
3、本发明的第一方面，提供了一种利用太阳能驱动的高盐废水资源回收零排放装置，包括用于初次浓缩废水的第一子系统，第一子系统中包括用于控制系统内热量散发的太阳能烟囱，太阳能烟囱上方设有第一板式冷凝器，太阳能烟囱下方设有盐水池及用于蒸发盐水的光热界面蒸发器，太阳能烟囱两侧及第一板式冷凝器下方设有用于收集蒸发后冷凝水的集水槽；盐水池下方设有泵及管道，连接进行二次浓缩的第二子系统，第二子系统中包括供电装置、氧化装置及浓缩结晶装置，供电装置及浓缩结晶装置下方设有结晶池。
4、优选地，所述的供电装置包括光伏发电装置，氧化装置为与光伏发电装置相连的光伏电催化氧化器，浓缩结晶装置包括双效能质交换器、为其提供热能的太阳能热水器及设于双效能质交换器上方的第二板式冷凝器。
5、优选地，所述的太阳能烟囱为环形曲面或倒角形半透明塑料棚，曲面为抛物线状，倒角形的倾角为45～60°，烟囱底座与光热界面蒸发器的液面垂直距离保持15～50cm；太阳能烟囱采用透光材料薄膜，透光率≥95％，材料为聚氯乙烯薄膜、聚乙烯薄膜或乙烯-醋酸乙烯共聚物薄膜。
6、优选地，所述的光热界面蒸发器由复合织物和漂浮支撑物组成，漂浮支撑物形状为长方条形或圆条形，复合织物覆盖固定在漂浮支撑物上方。
7、优选地，所述的复合织物上表面为疏水性轻薄织物，材料包括黑色聚酯(pet)、尼龙(pa6或pa66)，织物厚度<2mm，织物表面喷涂炭黑粉；中间层为pva凝胶，厚度<2mm；下层为天然棉纤维机织物，织物厚度<3mm。
8、优选地，所述的双效能质交换器为薄膜蒸发器形式，具有薄膜蒸发和冷却双重功能。
9、优选地，所述的双效能质交换器出口安装板式冷凝器和集水槽，用于冷凝水回收利用。
10、优选地，所述的结晶池中设有不锈钢刮泥机以及螺杆泵用于收集和外运底部结晶的盐。
11、优选地，所述的供电装置还包括设于光伏发电装置与光伏电催化氧化器之间的蓄电池，为电机、泵在夜间工作提供电力。
12、优选地，所述的结晶池池底呈坡度设计。
13、本发明的第二方面，提供了一种上述装置的使用方法，包括以下步骤：
14、步骤1、昼间，第一子系统的盐水池中的盐水吸收太阳能烟囱收集的热量，通过光热界面蒸发器蒸发水分，并通过设于太阳能烟囱上方的第一板式冷凝器将水蒸气冷凝，回流至集水槽中，未蒸发的浓盐水经泵及管道输送至第二子系统的双效能质交换器中。
15、步骤2、浓盐水进入双效能质交换器后，太阳能热水器将利用太阳能加热的水泵入双效能质交换器的加热管中，废水沿加热管外壁呈膜状流动而进行传热和蒸发，进行二次浓缩，同时经过第二板式冷凝器将浓缩后的水蒸气进行冷凝回流，进入结晶池中；
16、步骤3、夜间，结晶池中的浓盐水泵入双效能质交换器中，废水沿加热管外壁呈膜状流动而进行降温；
17、步骤4、由于降温，盐分在低温下过饱和，在池底结晶，池底呈坡度设计，通过刮泥机和螺杆泵将结晶盐外运收集进行后处理供生产工段循环使用；
18、步骤5、泵送结晶残液至氧化装置中，在电极的作用下矿化降解溶液中的有机污染物。
19、相比现有技术，本发明具有如下有益效果：
20、(1)本发明利用由复合织物和漂浮支撑物构成的光热界面蒸发器来吸收太阳能产热驱动实现固-液界面的快速蒸发；
21、(2)本发明基于太阳能烟囱的开放式集热强化流动界面蒸发原理，利用高分子半透明薄膜架空结构形成大面积集热及空气流动效应，产生较大的蒸发势差，实现水、气、热协同高效相变，实现高盐废水的增效低碳浓缩；
22、(3)本发明利用具有薄膜蒸发和冷却双重功能的双效能质交换器来实现废水的二次浓缩以及盐类的结晶回收利用；
23、(4)本发明利用光伏发电驱动电极催化氧化降解技术，对高浓度结晶残液中的有机污染物进行矿化降解，降低有机物积累对盐结晶的影响；
24、(5)本发明利用板式冷凝器和集水槽实现了对冷凝水的回收利用。
1.一种利用太阳能驱动的高盐废水资源回收零排放装置，其特征在于，包括用于初次浓缩废水的第一子系统，第一子系统中包括用于控制系统内热量散发的太阳能烟囱，太阳能烟囱上方设有第一板式冷凝器，太阳能烟囱下方设有盐水池及用于蒸发盐水的光热界面蒸发器，太阳能烟囱两侧及第一板式冷凝器下方设有用于收集蒸发后冷凝水的集水槽；盐水池下方设有泵及管道，连接进行二次浓缩的第二子系统，第二子系统中包括供电装置、氧化装置及浓缩结晶装置，供电装置及浓缩结晶装置下方设有结晶池。
2.如权利要求1所述的利用太阳能驱动的高盐废水资源回收零排放装置，其特征在于，所述的供电装置包括光伏发电装置，氧化装置为与光伏发电装置相连的光伏电催化氧化器，浓缩结晶装置包括双效能质交换器、为其提供热能的太阳能热水器及设于双效能质交换器上方的第二板式冷凝器。
3.如权利要求1所述的利用太阳能驱动的高盐废水资源回收零排放装置，其特征在于，所述的太阳能烟囱为环形曲面或倒角形半透明塑料棚，曲面为抛物线状，倒角形的倾角为45～60°，烟囱底座与光热界面蒸发器的液面垂直距离保持15～50cm；太阳能烟囱采用透光材料薄膜，透光率≥95％，材料为聚氯乙烯薄膜、聚乙烯薄膜或乙烯-醋酸乙烯共聚物薄膜。
4.如权利要求1所述的利用太阳能驱动的高盐废水资源回收零排放装置，其特征在于，所述的光热界面蒸发器由复合织物和漂浮支撑物组成，漂浮支撑物形状为长方条形或圆条形，复合织物覆盖固定在漂浮支撑物上方。
5.如权利要求4所述的利用太阳能驱动的高盐废水资源回收零排放装置，其特征在于，所述的复合织物上表面为疏水性轻薄织物，材料包括黑色聚酯及尼龙，织物厚度<2mm，织物表面喷涂炭黑粉；中间层为pva凝胶，厚度<2mm；下层为天然棉纤维机织物，织物厚度<3mm。
6.如权利要求2所述的利用太阳能驱动的高盐废水资源回收零排放装置，其特征在于，所述的双效能质交换器为薄膜蒸发器形式，具有薄膜蒸发和冷却双重功能。
7.如权利要求2所述的利用太阳能驱动的高盐废水资源回收零排放装置，其特征在于，所述的双效能质交换器出口安装板式冷凝器和集水槽。
8.如权利要求1所述的利用太阳能驱动的高盐废水资源回收零排放装置，其特征在于，所述的结晶池中设有不锈钢刮泥机以及螺杆泵用于收集和外运底部结晶的盐。
9.如权利要求1所述的利用太阳能驱动的高盐废水资源回收零排放装置，其特征在于，所述的供电装置还包括设于光伏发电装置与光伏电催化氧化器之间的蓄电池。
10.一种如权利要求1～9任一项所述的利用太阳能驱动的高盐废水资源回收零排放装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
