申请日2014.12.17
公开(公告)日2015.07.01
IPC分类号C02F3/34; C02F3/30
摘要
一种微生物处理尿液废水实验装置，包括左反应器和右反应器，左反应器内设有左进气膜组件和左出水膜组件，左进气膜组件的进气口与氮气输送管路的出气口相连，氮气输送管路上串联有氮气减压阀，氮气输送管路的进气口与氮气罐的出气口相连，所述左出水膜组件的出水口与厌氧出水管路的进水口相连，厌氧出水管路的出水口与厌氧出水泵的进水口相连，厌氧出水泵的出水口通过管路与缓冲罐相连。其目的是提供一种在为太空生活废水尤其是尿液的处理提供实验平台，可将尿液中的氮转化成硝态氮，将有机物转化成二氧化碳，为确定尿液和其他生活废水的最佳工艺条件提供实验平台的微生物处理尿液废水实验装置。
摘要附图
权利要求书
1.微生物处理尿液废水实验装置，其特征在于，包括左反应器(1)和右 反应器(2)，左反应器(1)内设有左进气膜组件(3)和左出水膜组件(4)， 左进气膜组件(3)的进气口与氮气输送管路(5)的出气口相连，氮气输送 管路(5)上串联有氮气减压阀(6)，氮气输送管路(5)的进气口与氮气罐 (7)的出气口相连，所述左出水膜组件(4)的出水口与厌氧出水管路(8) 的进水口相连，厌氧出水管路(8)的出水口与厌氧出水泵(9)的进水口相 连，厌氧出水泵(9)的出水口通过管路与缓冲罐(10)相连;
所述左反应器(1)与串联有厌氧进水泵(21)的补水管(11)的进水口 相连;
所述右反应器(2)内设有右进气膜组件(13)和右出水膜组件(14)， 右进气膜组件(13)的进气口与氧气输送管路(15)的出气口相连，氧气输 送管路(15)上串联有氧气减压阀(16)，氧气输送管路(15)的进气口与氧 气罐(17)的出气口相连，所述右出水膜组件(14)的出水口与好氧出水管 路(18)的进水口相连，好氧出水管路(18)的出水口与好氧出水泵(19) 的进水口相连，所述缓冲罐(10)通过串联有输水泵(20)的管路与所述右 反应器(2)相连。
2.如权利要求1所述的微生物处理尿液废水实验装置，其特征在于所述 左反应器(1)和右反应器(2)分别采用透明的有机玻璃制成。
3.如权利要求2所述的微生物处理尿液废水实验装置，其特征在于：所 述左反应器(1)和右反应器(2)的器壁分别为双层圆柱形桶状，左反应器 (1)和右反应器(2)的内桶直径为300mm，桶高为600mm，外桶直径为 350mm，桶高为650mm。
说明书
微生物处理尿液废水实验装置
技术领域
本发明涉及一种微生物处理尿液废水实验装置。
背景技术
开展多乘员、长时间、远距离的空间飞行探索任务，是我国载人航天发 展的必然趋势。作为航天员生活必需品，水的持续供应是一个必须首先解决 的问题。目前，美、俄等航天大国均在开展废水回收利用技术研究。针对未 来长期空间飞行特点，特别是空间基地等飞行任务，受控生态生保系统是最 佳选择。水和水中各种元素的循环再生利用是受控生态生保系统正常运行的 基本要求，水处理部件在该系统中占有举足轻重的地位。微生物技术是利用 微生物降解有机物的原理进行废水处理，是受控生态生保系统中关键技术， 微生物能彻底降解废水中的各种有机废物，且所得的无机离子、二氧化碳和 水等小分子降解产物均可被系统中乘员、植物等直接利用。与物理化学处理 技术相比，微生物处理废水技术还在重量和功耗等方面具有一定优势。
根据尿液废水特点，研制微生物处理尿液废水实验装置，为深入开展尿 液废水中氨氮等物质的循环利用研究提供试验平台，实现尿液废水中有机污 染物一定程度的降解，使之转化为高等植物可以直接利用的物质，从而实现 尿液废水中各种物质(包括水)在受控生态生保系统中进行良性循环。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种为生活废水尤其是尿液的处 理提供实验平台，可将尿液中的氮转化成硝态氮，将有机物转化成二氧化碳， 可以让系统根据用户事先设定的程序完成各项试验，同步实时采集、处理和 存储各项试验数据，为确定尿液和其他生活废水的最佳工艺条件提供实验平 台的微生物处理尿液废水实验装置。
本发明的微生物处理尿液废水实验装置，包括左反应器和右反应器，左 反应器内设有左进气膜组件和左出水膜组件，左进气膜组件的进气口与氮气 输送管路的出气口相连，氮气输送管路上串联有氮气减压阀，氮气输送管路 的进气口与氮气罐的出气口相连，所述左出水膜组件的出水口与厌氧出水管 路的进水口相连，厌氧出水管路的出水口与厌氧出水泵的进水口相连，厌氧 出水泵的出水口通过管路与缓冲罐相连;
所述左反应器与串联有厌氧进水泵的补水管的进水口相连;
所述右反应器内设有右进气膜组件和右出水膜组件，右进气膜组件的进 气口与氧气输送管路的出气口相连，氧气输送管路上串联有氧气减压阀，氧 气输送管路的进气口与氧气罐的出气口相连，所述右出水膜组件的出水口与 好氧出水管路的进水口相连，好氧出水管路的出水口与好氧出水泵的进水口 相连，所述缓冲罐通过串联有输水泵的管路与所述右反应器相连。
进一步的，其特征在于所述左反应器和右反应器分别采用透明的有机玻 璃制成。
进一步的，所述左反应器和右反应器的器壁分别为双层圆柱形桶状，左 反应器和右反应器的内桶直径为300mm，桶高为600mm，外桶直径为350mm， 桶高为650mm。
本发明的微生物处理尿液废水实验装置在使用时，打开氮气减压阀，氮 气罐内的氮气就会通过氮气输送管路输送到左反应器内，将左反应器变为无 氧环境。当左反应器内废水中的尿素反应一段时间，废水中的尿素完全转化 成氨氮后，启动厌氧出水泵，左反应器内富含氨氮的废水会通过厌氧出水泵 将废水泵入缓冲罐中备用，而左出水膜组件可将尿素水解细菌完全滞留在左 反应器内。输水泵可从缓冲罐内将氨氮废水泵入右反应器内，达到预定水位 后，打开氧气减压阀，氧气罐中的氧气通过可氧气输送管路经右进气膜组件 进入右反应器内，向右反应器内快速高效供氧，为硝化细菌的生长提供好氧 环境，当废水中的氨氮转化成硝氮后，开启好氧出水泵，将处理完成后的废 水排出，右出水膜组件可保证氨氧化细菌不会随水损失，确保系统连续可靠 运行。通过控制接通的时间和所充气体种类，可实现左反应器和右反应器在 厌氧、兼性和好氧状态工作，左反应器和右反应器可根据实验需要充当厌氧 反应器或好氧反应器。缓冲罐的存在使得厌氧和好氧反应器既可双桶联用， 也可作为独立的反应器使用。实验平台的灵活性大大提高。因此，本发明的 微生物处理尿液废水实验装置可将尿液中的氮转化成硝态氮，将有机物转化 成二氧化碳，可以让系统根据用户事先设定的程序完成各项试验，同步实时 采集、处理和存储各项试验数据，为确定尿液和其他生活废水的最佳工艺条 件提供实验平台。
本发明的微生物处理尿液废水实验装置可将尿液中的氮转化成硝态氮， 将有机物转化成二氧化碳，该微生物处理尿液废水实验装置可以让系统根据 用户事先设定的程序完成各项试验，同步实时采集、处理和存储各项试验数 据，为确定尿液和其他生活废水的最佳工艺条件提供实验平台。该微生物处 理尿液废水实验装置可成倍提高曝气效率，同时通过无泡供氧满足空间站失 重条件下供氧要求;该微生物处理尿液废水实验装置可避免有效微生物的流 失，提高反应器的单位容积负荷，同时满足失重条件下的泥水分离，该微生 物处理尿液废水实验装置可通过控制曝气时间控制水中溶解氧含量，通过控 制进出水时间差控制水力停留时间，其中一套反应器通过通氮气维持在厌氧 状态，另一套反应器充纯氧维持在好氧状态，分别完成废水的厌氧和好氧处 理。