[發明專利]一種航天員專用水處理設備

有效

• 申請號: 201510313199.8
• 申請日: 2015-06-10
• 公開（公告）號: CN104843895B
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發明（設計）人: 王振宇;史旺;王哲;胡俊飛;白海娜;伊娟娟;李輝
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: C02F9/02
• 分類號: C02F9/02
• 代理公司: 哈爾濱龍科專利代理有限公司23206
• 代理人: 高媛

技術領域

本發明屬于水處理領域，涉及一種針對空間站中航天員日常生活產生廢水的設備。

背景技術

隨著中國航天科學技術的快速發展，中國將于2020年左右建成的空間站，將成為中國空間科學和新技術研究實驗的重要基地，屆時會有多名宇航員在空間站內長期生活、工作。空間站需要有效地補給，代價非常高，因此需要采用再生的方式，追求最高效的可循環的途徑。人在生活過程中產生的廢氣、廢液都要能夠處理，循環利用，盡量減少地面補給。

發明內容

本發明的目的是提供一種凈化效果好、節約能源、自動化程度高的航天員專用水處理設備。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種航天員專用水處理系統，包括油水分離系統和二級反滲透系統，所述的油水分離系統包括油水分離器、分離水儲罐、殘油儲罐、廢水儲罐和水泵，所述的反滲透系統包括反滲透凈水器、污水儲罐、儲水罐，廢水儲罐出口通過電控閥門F_a、水泵與油水分離器入口連接，油水分離器殘油出口通過電控閥門F_b與殘油儲罐連接，油水分離器分離水出口通過電控閥門F_c、水泵與分離水儲罐連接，分離水儲罐出口通過電控閥門F_d、水泵與反滲透凈水器入口連接，反滲透凈水器純凈水出口通過電控閥門F_e、水泵與飲用水儲罐入口連接，反滲透凈水器污水出口通過電控閥門與污水儲罐連接，當包含油、水混合物的生活廢水通過廢水儲罐儲存，將待處理廢水通過電控閥門F_a、水泵輸入油水分離器，油水分離器內液位到達工作容積后開始工作，經過離心、超濾一系列步驟，分離得到純水和殘油，將純水通過電控閥門F_c、水泵輸入分離水儲罐，殘油通過電控閥門F_b輸入殘油儲罐。當不含油廢液，例如尿液等通過電控閥門F_d、水泵輸入二級反滲透系統，在一定壓力下將廢液進行分離，分離得到的純水通過電控閥門F_e、水泵輸入儲水罐中，殘余廢液通過電控閥門輸入污水儲罐。

本發明中，所述的各系統均為自動化控制運作，由控制系統發送指令。

本發明中，所述的油水分離器由馬達和變頻器驅動。

本發明中，所述的反滲透凈水器由第一級反滲透機和第二級反滲透機通過管道連接而成。

本發明中，所述的廢水儲罐、殘油儲罐、儲水罐、污水儲罐均為碳纖維罐，罐壁厚度為0.2~10mm，直徑為0.2~1m，輸液管道使用碳纖維管，厚度為0.1~20mm，直徑為10~100mm。

本發明中，所述的油水分離器、二級反滲透系統的外殼均為鈦合金材質，厚度為1~20mm。

本發明中，輸入所述的殘油儲罐、污水儲罐所需真空度可與外空間連通即可達到所需要求。

本發明實施例中，所述的本體設置開關，其連通所述油水分離器和水泵，用于控制所述油水分離器和水泵的運行與關閉。

本發明實施例中，所述的殘油儲罐與真空環境連通，通過壓力差將殘留廢液進行收集。

本發明實施例中，所述的分離水儲罐與二級反滲透系統連通，油水分離純化得到的分離水進行再次凈化，凈化后輸入儲水罐。

本發明實施例中，所述的二級反滲透系統中，第一級反滲透使用微濾膜，第二級反滲透使用超濾膜。

本發明實施例中，所述的管件與罐體內壁均為光滑內壁。

本發明的水處理系統具有高效節能、性能穩定的特點，能夠有效提高空間站中水資源的重復利用，最大限度的減少航天物資運輸費用。

附圖說明

圖1為航天員專用水處理設備的結構示意圖，圖中：1-油水分離器，2-分離水儲罐，3-殘油儲罐，4-廢水儲罐，5-反滲透凈水器，6-儲水罐，7-污水儲罐，8-水泵，9-水泵，10-水泵，11-水泵，12-電控閥門F_a，13-電控閥門F_b，14-電控閥門F_c，15-電控閥門F_d，16-電控閥門F_e，17-管件一，18-管件二，19-管件三，20-管件四，21-管件五，22-管件六，23-控制系統。

具體實施方式

為了便于理解本發明，下面將參照相關附圖對本發明進行更全面的描述。但是，本發明可以以許多不同的形式來實現，并不限于本文所描述的實施方式。相反地，提供這些實施方式的目的是使對本發明的公開內容理解的更加透徹全面。