[發明專利]尿液再生為電解制氧用水的方法

有效

• 申請號: 201810032327.5
• 申請日: 2018-01-12
• 公開（公告）號: CN108191133B
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 溫淑瑤
• 申請（專利權）人: 北京師范大學
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10
• 代理公司: 北京孚睿灣知識產權代理事務所(普通合伙) 11474
• 代理人: 王冬杰

本發明屬于水資源再生技術領域，涉及一種尿液再生為電解制氧用水的方法，其包括以下步驟：S1、在尿液中加入預處理劑后進行蒸餾，實時監測餾出液的電導率，直至符合電導率設定要求的餾出液與尿液質量比超過90％后停止蒸餾；S2、利用至少一個纖維活性炭濾芯對餾出液進行過濾；S3、利用聚丙烯濾膜對S2得到的濾液進行過濾；S4、利用離子交換樹脂柱對經S3過濾的濾液進行處理，得到出水；S5、實時監控、顯示出水的電導率、pH值、最大顆粒物粒徑和總有機碳TOC，對于不符合出水電導率、pH值、顆粒物粒徑、總有機碳TOC中任何一項要求的水自動返回進行再次處理，或更新過濾材料后再處理，直至得到符合電解制氧用水水質要求的水。

技術領域

本發明屬于水資源再生技術領域，涉及一種尿液再生為電解制氧用水的方法。

背景技術

特定環境中缺乏水源，使得用水成本非常之高，人們的用水僅靠儲存水和頻繁定期補給，這樣不經濟而且不現實，因此，需要利用水回收和水再生技術盡可能實現水的循環利用。水回收和水再生技術可以大大節省特定條件下的用水成本，人體尿液的再生利用就是其中最重要也是最困難的一部分。

在正常情況下，每人每天排出的尿液量為1.5kg，尿液里含有100多種有機物和無機物，主要含有尿素(約13～20g/L)、氯化鈉(約13～20g/L)等，各種污染物的總量約占尿液的3％～5％。雖然尿液處理難度較大，但仍需對其中的水進行回收利用，尿液處理后的水可作為電解制氧用水。目前，處理方法主要是首先通過相變技術(滲透膜蒸發技術、冷凍技術和蒸汽壓縮蒸餾技術)去除大部分的無機鹽及有機物，然后通過復合過濾方法進一步除去其中的剩余雜質。

發明內容

針對我國現有技術的不足，本發明提供一種尿液再生為電解制氧用水的方法，尿液通過加入預處理劑和蒸餾處理后的餾出液依次經過纖維活性炭濾芯、聚丙烯濾膜及離子交換樹脂柱的復合吸附過濾組合處理后達到電解制氧用水的水質要求，該方法選用的組合裝置使用壽命長、自動化程度高、操作簡單、維護時間少、體積小巧，效率更高。

本發明是這樣實現的：

一種尿液再生為電解制氧用水的方法，其包括以下步驟：

S1、在尿液中加入預處理劑后進行蒸餾，實時監測餾出液的電導率，若電導率小于或等于第一電導率閾值，繼續蒸餾，如果電導率大于第一電導率閾值，加酸調節pH值至第一pH閾值后繼續蒸餾，直至餾出液與尿液質量比超過90％后停止蒸餾，餾出液用于進一步處理，剩余濃縮液排出棄去；

S2、利用至少一個纖維活性炭濾芯對S1獲得的餾出液進行過濾；

S3、利用聚丙烯濾膜對S2得到的濾液進行過濾；

S4、用離子交換樹脂柱對經S3過濾的濾液進行處理，利用離子交換樹脂中可游離交換的離子與濾液中同性離子間的離子交換，除去濾液中除H⁺、OH^－外的離子，得到出水；

S5、出水管內安裝有在線電導率測控儀電極，在線電導率測控儀實時監控、顯示出水的電導率，若電導率大于第二電導率閾值，則出水在系統控制下從另一管路自動返回，依次進行步驟S2、S3和S4，直至出水的電導率小于或等于第二電導率閾值，出水管內還安裝有在線pH測控儀電極，實時監控、顯示出水的pH值，若pH值小于第二pH閾值或大于第三pH閾值，則返回步驟S4，再次經過離子交換樹脂柱處理，直至出水的pH值在第二pH閾值和第三pH閾值之間；以及

S6、實時監測出水的最大顆粒物粒徑和總有機碳TOC，若最大顆粒物粒徑大于粒徑閾值，則更換聚丙烯濾膜，出水返回依次進行步驟S3、S4和S5處理，直至最大顆粒物粒徑小于或等于粒徑閾值；若出水的TOC值大于TOC閾值，則更換纖維活性炭濾芯，出水返回依次經過步驟S2、S3、S4和S5，直至出水的最大顆粒物粒徑小于或等于粒徑閾值且TOC值小于或等于TOC閾值，得到符合電解制氧用水要求的水。