[发明专利]一种航天员专用水处理设备

说明书

技术领域

本发明属于水处理领域，涉及一种针对空间站中航天员日常生活产生废水的设备。

背景技术

随着中国航天科学技术的快速发展，中国将于2020年左右建成的空间站，将成为中国空间科学和新技术研究实验的重要基地，届时会有多名宇航员在空间站内长期生活、工作。空间站需要有效地补给，代价非常高，因此需要采用再生的方式，追求最高效的可循环的途径。人在生活过程中产生的废气、废液都要能够处理，循环利用，尽量减少地面补给。

发明内容

本发明的目的是提供一种净化效果好、节约能源、自动化程度高的航天员专用水处理设备。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种航天员专用水处理系统，包括油水分离系统和二级反渗透系统，所述的油水分离系统包括油水分离器、分离水储罐、残油储罐、废水储罐和水泵，所述的反渗透系统包括反渗透净水器、污水储罐、储水罐，废水储罐出口通过电控阀门F_a、水泵与油水分离器入口连接，油水分离器残油出口通过电控阀门F_b与残油储罐连接，油水分离器分离水出口通过电控阀门F_c、水泵与分离水储罐连接，分离水储罐出口通过电控阀门F_d、水泵与反渗透净水器入口连接，反渗透净水器纯净水出口通过电控阀门F_e、水泵与饮用水储罐入口连接，反渗透净水器污水出口通过电控阀门与污水储罐连接，当包含油、水混合物的生活废水通过废水储罐储存，将待处理废水通过电控阀门F_a、水泵输入油水分离器，油水分离器内液位到达工作容积后开始工作，经过离心、超滤一系列步骤，分离得到纯水和残油，将纯水通过电控阀门F_c、水泵输入分离水储罐，残油通过电控阀门F_b输入残油储罐。当不含油废液，例如尿液等通过电控阀门F_d、水泵输入二级反渗透系统，在一定压力下将废液进行分离，分离得到的纯水通过电控阀门F_e、水泵输入储水罐中，残余废液通过电控阀门输入污水储罐。

本发明中，所述的各系统均为自动化控制运作，由控制系统发送指令。

本发明中，所述的油水分离器由马达和变频器驱动。

本发明中，所述的反渗透净水器由第一级反渗透机和第二级反渗透机通过管道连接而成。

本发明中，所述的废水储罐、残油储罐、储水罐、污水储罐均为碳纤维罐，罐壁厚度为0.2~10mm，直径为0.2~1m，输液管道使用碳纤维管，厚度为0.1~20mm，直径为10~100mm。

本发明中，所述的油水分离器、二级反渗透系统的外壳均为钛合金材质，厚度为1~20mm。

本发明中，输入所述的残油储罐、污水储罐所需真空度可与外空间连通即可达到所需要求。

本发明实施例中，所述的本体设置开关，其连通所述油水分离器和水泵，用于控制所述油水分离器和水泵的运行与关闭。

本发明实施例中，所述的残油储罐与真空环境连通，通过压力差将残留废液进行收集。

本发明实施例中，所述的分离水储罐与二级反渗透系统连通，油水分离纯化得到的分离水进行再次净化，净化后输入储水罐。

本发明实施例中，所述的二级反渗透系统中，第一级反渗透使用微滤膜，第二级反渗透使用超滤膜。

本发明实施例中，所述的管件与罐体内壁均为光滑内壁。

本发明的水处理系统具有高效节能、性能稳定的特点，能够有效提高空间站中水资源的重复利用，最大限度的减少航天物资运输费用。

附图说明

图1为航天员专用水处理设备的结构示意图，图中：1-油水分离器，2-分离水储罐，3-残油储罐，4-废水储罐，5-反渗透净水器，6-储水罐，7-污水储罐，8-水泵，9-水泵，10-水泵，11-水泵，12-电控阀门F_a，13-电控阀门F_b，14-电控阀门F_c，15-电控阀门F_d，16-电控阀门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-控制系统。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。