一種航天員專用水處理設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于水處理領(lǐng)域，涉及一種針對空間站中航天員日常生活產(chǎn)生廢水的設(shè) 備。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著中國航天科學技術(shù)的快速發(fā)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(shù)研宄實驗的重要基地，屆時會有多名宇航員在空間站內(nèi)長期生活、 工作?？臻g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(huán)的途徑。人在生活過程中產(chǎn)生的廢氣、廢液都要能夠處理，循環(huán)利用，盡量減少地面補給。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種凈化效果好、節(jié)約能源、自動化程度高的航天員專用水 處理設(shè)備。
[0004]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的： 一種航天員專用水處理系統(tǒng)，包括油水分離系統(tǒng)和二級反滲透系統(tǒng)，所述的油 水分離系統(tǒng)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(tǒng)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HFa、水泵 I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Fb與殘油儲罐連接，油水分離 器分離水出口通過電控閥門F。、水泵II與分離水儲罐連接，分離水儲罐出口通過電控閥門 Fd、水泵III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匕、水泵IV 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Fa、水泵I輸入油水分 離器，油水分離器內(nèi)液位到達工作容積后開始工作，經(jīng)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。、水泵II輸入分離水儲罐，殘油通過電控閥門Fb輸入殘 油儲罐。當不含油廢液，例如尿液等通過電控閥門Fd、水泵III輸入二級反滲透系統(tǒng)，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匕、水泵IV輸入儲水罐中，殘余廢 液通過電控閥門輸入污水儲罐。
[0005] 本發(fā)明中，所述的各系統(tǒng)均為自動化控制運作，由控制系統(tǒng)發(fā)送指令。
[0006] 本發(fā)明中，所述的油水分離器由馬達和變頻器驅(qū)動。
[0007] 本發(fā)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。
[0008] 本發(fā)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~lm，輸液管道使用碳纖維管，厚度為0? l~20mm，直徑為10~100mm。
[0009] 本發(fā)明中，所述的油水分離器、二級反滲透系統(tǒng)的外殼均為鈦合金材質(zhì)，厚度為 1~20mm〇
[0010] 本發(fā)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。
[0011] 本發(fā)明實施例中，所述的本體設(shè)置開關(guān)，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(guān)閉。
[0012] 本發(fā)明實施例中，所述的殘油儲罐與真空環(huán)境連通，通過壓力差將殘留廢液進行 收集。
[0013] 本發(fā)明實施例中，所述的分離水儲罐與二級反滲透系統(tǒng)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。
[0014] 本發(fā)明實施例中，所述的二級反滲透系統(tǒng)中，第一級反滲透使用微濾膜，第二級反 滲透使用超濾膜。
[0015] 本發(fā)明實施例中，所述的管件與罐體內(nèi)壁均為光滑內(nèi)壁。
[0016] 本發(fā)明的水處理系統(tǒng)具有高效節(jié)能、性能穩(wěn)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】
[0017] 圖1為航天員專用水處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)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I，9-水泵 II，10-水泵III，11-水泵IV，12-電控閥門Fa，13-電控閥門Fb，14-電控閥門F。，15-電控閥 門Fd，16-電控閥門Fe，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(tǒng)。
【具體實施方式】
[0018] 為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對本發(fā)明進行更全面的描述。但是，本 發(fā)明可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，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(fā)明的公開內(nèi)容理解的更加透徹全面。
[0019] 需要說明的是，當元件被稱為"設(shè)置于"另一個元件，它可以直接在另一個元件上 或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是"連接"另一個元件，它可以是直接連接 到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術(shù)語"垂直的"、"水平的"、"左"、 "右"以及類似的表述只是為了說明的目的，并不表示是唯一的實施方式。
[0020] 除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的 技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具 體的實施方式的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語"及/或"包括一個或多 個相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。
[0021] 如圖1所示，其為本發(fā)明一優(yōu)選實施例水處理設(shè)備。
[0022] 廢水儲罐4罐體容積2L及管件一 17(〇=60mm)，以流量0.5L/min、壓力0.2MPa連 接于離心式油水分離器1。分離得到的殘油廢物經(jīng)過管件二18( 〇=50mm)，流量0. 2L/min， 真空度0. 075MPa，輸入殘油儲罐3。經(jīng)油水分離器1得到的水經(jīng)過管件三19 ( 〇=50mm)輸 入1. 5L分離水儲罐2,當分離儲罐2內(nèi)水容積達到1L時水泵III10開始運轉(zhuǎn)，以流量1L/ min，壓力為0. 3MPa經(jīng)過管件四20 (①=50mm)輸入二級反滲透系統(tǒng)。二級反滲透系統(tǒng)中第 一級反滲透膜使用3ym微濾膜，第二級反滲透膜使用0. 02ym超濾膜，過濾后得到的純水 經(jīng)水泵IV11以〇.7L/min的流量，壓力為0.2MPa經(jīng)過管件六22 ( 〇=40mm)輸入儲水罐6中，未過濾的廢物以0. 6L/min的流量，真空度0. 0075MPa經(jīng)過管件五21 ( 〇=40mm)輸入 污水儲罐7。
【主權(quán)項】
1. 一種航天員專用水處理設(shè)備，其特征在于所述水處理設(shè)備由油水分離系統(tǒng)和二級反 滲透系統(tǒng)構(gòu)成，其中：所述的油水分離系統(tǒng)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(tǒng)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Fa、水泵I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Fb與殘油儲罐 連接，油水分離器分離水出口通過電控閥門F。、水泵II與分離水儲罐連接，分離水儲罐出口 通過電控閥門Fd、水泵III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 門匕、水泵IV與飲用水儲罐入口連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的航天員專用水處理設(shè)備，其特征在于所述油水分離系統(tǒng)和二 級反滲透系統(tǒng)均為自動化控制運作。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的航天員專用水處理設(shè)備，其特征在于所述油水分離器由馬達 和變頻器驅(qū)動。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的航天員專用水處理設(shè)備，其特征在于所述反滲透凈水器由第 一級反滲透機和第二級反滲透機通過管道連接而成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的航天員專用水處理設(shè)備，其特征在于所述廢水儲罐、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~lm。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的航天員專用水處理設(shè)備，其特征在于所述油水分離器和二級 反滲透系統(tǒng)的外殼均為鈦合金材質(zhì)，厚度為l~20mm。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的航天員專用水處理設(shè)備，其特征在于所述第一級反滲透使用 微濾膜，第二級反滲透使用超濾膜。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種航天員專用水處理設(shè)備，所述設(shè)備由油水分離系統(tǒng)和二級反滲透系統(tǒng)構(gòu)成，所述油水分離系統(tǒng)包括油水分離器、分離水儲罐、殘油儲罐、廢水儲罐和水泵，反滲透系統(tǒng)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Fa、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Fb與殘油儲罐連接，油水分離器分離水出口通過電控閥門Fc、水泵與分離水儲罐連接，分離水儲罐出口通過電控閥門Fd、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Fg、水泵與飲用水儲罐入口連接。本發(fā)明具有高效節(jié)能、性能穩(wěn)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。
【IPC分類】C02F9-02
【公開號】CN104843895
【申請?zhí)枴緾N201510313199
【發(fā)明人】王振宇, 史旺, 王哲, 胡俊飛, 白海娜, 伊娟娟, 李輝
【申請人】哈爾濱工業(yè)大學
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年6月10日