[发明专利]用于密闭环境的饮用水原位制备方法在审
申请号: | 201711389385.5 | 申请日: | 2017-12-21 |
公开(公告)号: | CN108264192A | 公开(公告)日: | 2018-07-10 |
发明(设计)人: | 张良长;李婷;艾为党;刘宇;董文艺 | 申请(专利权)人: | 中国航天员科研训练中心 |
主分类号: | C02F9/14 | 分类号: | C02F9/14;C02F101/30 |
代理公司: | 北京中南长风知识产权代理事务所(普通合伙) 11674 | 代理人: | 郑海 |
地址: | 100094*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 出水 去除 密闭环境 原位制备 饮用水 离子交换树脂 膜生物反应器 无机盐 反渗透膜 纳滤膜 氨氮 好氧膜生物反应器 反渗透膜出水 残余有机物 好氧微生物 空气冷凝水 水中有机物 高效安全 空气冷凝 矿化处理 离子交换 硝化处理 再生利用 保障性 碘消毒 冷凝水 生物法 新工艺 有机物 降解 纳滤 过滤 截留 | ||
1.一种用于密闭环境的饮用水原位制备方法,其特征在于,包括:
步骤一、利用好氧膜生物反应器对空气冷凝水处理,利用好氧微生物完成对空气冷凝水中有机物的降解以及氨氮的硝化处理;
步骤二、利用纳滤膜对膜生物反应器出水进行过滤截留,以去除膜生物反应器出水中部分有机物和无机盐;
步骤三、纳滤膜出水通过反渗透膜,对水中的残余有机物进行进一步去除,同时去除水中的无机盐;
步骤四、反渗透膜出水通过离子交换树脂完成对残余氨氮的去除;
步骤五、离子交换树脂出水通过聚碘消毒和矿化处理后,制成饮用水。
2.如权利要求1所述的用于密闭环境的饮用水原位制备方法,其特征在于,所述步骤一中的利用好氧膜生物反应器对空气冷凝水处理包括两级处理,空气冷凝水先进入一级膜生物反应器,然后再进入二级膜生物反应器,两级膜生物反应器的微生物环境相互隔离,独立控制,一级膜生物反应器中完成大部分有机物的降解,二级膜生物反应器中完成氨氮向硝氮的转化。
3.根据权力要求2中所述的用于密闭环境的饮用水原位制备方法,其特征在于,好氧膜生物反应器采用中空纤维膜完成固液分离,使微生物保留在膜生物反应器中,中空纤维膜过滤后的水进入后续处理工序,一级膜生物反应器和二级膜生物反应器分别单独安装各自的中空纤维膜。
4.根据权利要求3所述的用于密闭环境的饮用水原位制备方法,其特征在于,一级膜生物反应器水力停留时间范围为24~96h,二级膜生物反应器水力停留时间范围为12~48h。
5.根据权利要求4所述的用于密闭环境的饮用水原位制备方法,其特征在于,步骤二纳滤膜产生的浓水以及步骤三反渗透膜产生的浓水回流至纳滤膜前段的中间水箱后,再次通过纳滤膜和反渗透膜处理,当中间水箱中电导率达到一定数值后,将中间水箱中部分浓液外排至其他应用场所。
6.根据权利要求5所述的用于密闭环境的饮用水原位制备方法,其特征在于,所述步骤二纳滤膜产生的水经过紫外消毒成为卫生用水。
7.根据权利要求6所述的用于密闭环境的饮用水原位制备方法,其特征在于,所述步骤五中的离子交换树脂采用强酸性阳离子交换树脂。
8.根据权利要求7所述的用于密闭环境的饮用水原位制备方法,其特征在于,步骤一、步骤二、步骤三、步骤四、步骤五均为全自动控制,通过中间水箱、卫生水箱以及饮用水箱的液位情况实现自动产水控制,通过膜生物反应器中的中空纤维膜、纳滤膜以及反渗透膜的跨膜压差来实现膜组件的自动反冲洗或更换提示,卫生水箱以及饮用水箱中安装pH传感器、电导率传感器以及TOC传感器,以自动检测卫生水和饮用水水质。
9.根据权利要求8所述的用于密闭环境的饮用水原位制备方法,其特征在于,所述空气冷凝水来源于密闭舱体或密闭环境中的温湿度控制装置。
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