膜蒸馏处理环控生保系统中尿液的研究

作者：高瑞; 康赛; 苑宏英; 张良长; 艾为党; 员建^*; 郑利兵; 魏源送

来源：膜科学与技术, 2023, 43(02): 128-149.

DOI：10.16159/j.cnki.issn1007-8924.2023.02.016

• 尿液
• 膜蒸馏
• 陶瓷膜
• 环控生保系统
• 膜污染

尿液的处理与水回收是目前环控生保系统(ECLSS)研究的难点和重点.本文采用膜蒸馏(MD)进行尿液处理，考察膜材料、进料液温度及不同预处理方式对尿液MD处理过程效能的影响.研究发现PTFE膜具有较好的MD性能，温差从15℃提升到45℃时，通量由3.35提高到16.54 kg/(m2·h).尿液处理过程中溶解性有机物(DOM)主要包括酪氨酸类蛋白(C1)、色氨酸类蛋白(C2)及富里酸类物质(C3),C1占比60%以上，C/N比较低. MD过程出现了微生物污染，进一步提升了C2的占比，降低了DOM腐殖化程度.陶瓷膜预处理可截留大分子物质以减缓膜污染；酸化可稳定尿液性质，显著减缓有机-无机-微生物污染，初始通量提高10%,长期稳定性显著提高.本研究为尿液处理与回收提供了一种有效的方案，可支撑ECLSS废水的处理与回用.

• 单位
  中国航天员科研训练中心; 天津城建大学; 中国科学院生态环境研究中心