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家用凈水器廠家解密：航天凈水“黑科技”

發(fā)布時間：2021-11-03
發(fā)布者：?？齐娮?/span>
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無數(shù)生命在水中孕育，也依靠著水生存。人類在認(rèn)識水，敬畏水，探究水的道路中從未停歇。

2021年10月16日神舟十三號3名航天員翟志剛、王亞平、葉光富接棒出征，再叩蒼穹。這一場長達(dá)6個月的太空探索，通過地面供給消耗性資源是不現(xiàn)實的，不僅會產(chǎn)生巨大的運輸維護費用，還會產(chǎn)生大量生活廢物，加重地面后勤負(fù)擔(dān)。因此將一些大氣和廢水回收再生并加以利用，更符合實際。?？?/span>家用凈水器廠家揭秘航天凈水“黑科技”——廢水凈化。

空廢水主要分為三大類：冷凝廢水、衛(wèi)生廢水、尿液廢水。

1.冷凝廢水：是排入座艙空氣中各種水蒸汽在溫濕度控制系統(tǒng)中冷凝的水，它的水質(zhì)接近蒸餾水，其污染主要是由于環(huán)境中溶解性污染物引起的，其分子量較小。

2.衛(wèi)生廢水：主要來自洗手水，洗浴水，經(jīng)衛(wèi)生廢水處理裝置凈化后仍應(yīng)用于航天員的個人衛(wèi)生活動。

3.尿液廢水是空間站廢水中最復(fù)雜的廢水，其污染物主要有尿素、氯化鈉及各種酸，占總重的3%一4%，因而處理的難度最大。

太空廢水的處理方式

冷凝廢水和衛(wèi)生廢水的處理可以依靠過濾以及離子交換樹脂等方式過濾，衛(wèi)生廢水比冷凝廢水的污染嚴(yán)重，對它的處理方案主要有反滲透法與吸附催化法。而處理難度最大的尿液廢水，處理流程有反滲透法、電滲析法及蒸餾法。目前，世界上比較成熟的尿液廢水回收凈水技術(shù)主要有前蘇聯(lián)采用的膜蒸餾技術(shù)、國際空間站美國艙段采用的蒸氣壓縮蒸餾技術(shù)。

中國的蒸汽壓縮蒸餾技術(shù)

國內(nèi)自1968年開始對環(huán)控生保系統(tǒng)進行預(yù)研，重點研究了多層過濾、反滲透膜技術(shù)以及尿液熱電膜蒸餾技術(shù)，但對采用蒸汽壓縮蒸餾技術(shù)回收水技術(shù)的研究近幾年才真正開始。

蒸氣壓縮蒸餾尿液凈水回收過程包括三個階段：預(yù)處理階段、凈水回收階段和后處理階段。預(yù)處理階段主要完成尿液收集、尿液廢水預(yù)處理劑添加和氣液分離；凈水回收階段通過蒸氣的蒸發(fā)壓縮蒸餾完成凈水提??；后處理階段通過采用吸附及催化氧化綜合處理技術(shù)使冷凝水得到進一步的凈化。

由于尿液的成分太復(fù)雜，且又處在太空這種失重的狀態(tài)下，所以難度就格外大，不過最終科學(xué)家們還是攻克了各個難關(guān)，實現(xiàn)了空間站水資源的循環(huán)利用，同時減輕了貨運飛船的載荷負(fù)擔(dān)，大大降低空間站的運營成本。

太空中沒有水，從地球帶過多的水不實際?？茖W(xué)家為此發(fā)明了“尿液循環(huán)機”，它將空間站上的廢水，包括洗漱用水、排尿、流汗，甚至太空實驗室中動物的尿液等進行收集凈化，進行循環(huán)利用。航天員們喝的水都是凈化而來，凈化的水完全符合飲用標(biāo)準(zhǔn)。這種凈化而來的水是特別干凈的，完全符合飲用標(biāo)準(zhǔn)。