CN1194945A - 激光净化水的方法及装置 - Google Patents

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袁怿谦
周士康
郑海洋
高亦桥
顾华英
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Abstract

本发明方法是用紫外激光照射通入臭氧的水中,以此方法来达到水净化的激光激发氧化法。实施本发明方法的装置,用紫外激光器发射的紫外激光照射到净水池边上的分束器和全反镜,再通过净水池边的反射片,将紫外激光反射到净化池中,净化池中还通有臭氧发生器和混合器,这样激光激发水中臭氧,产生高氧化活性的羟基自由基,实现了净化水。

Description

激光净化水的方法及装置
本发明涉及水的净化方法及装置。
已有的水的净化方法通常有两种：其一是沉淀法，其二是氯化法。沉淀法净化水存在的缺点是，净化水处理周期长，大多数有机物没有得到处理；氯化法处理的水，可以作为饮用水，但仍有些有机物不能被处理。
光化学净化水技术，是一项高新技术，有希望成为二十一世纪水处理的主导技术。该技术以臭氧等为氧化剂，以紫外光为辐射源，通过紫外光对臭氧激发产生羟基自由基，使水中有害的有机物降解，还可以破坏水中腐殖质中活性细胞及细菌。其主要反应机理为：
以上的反应过程是在＜10-5秒完成的。
本发明目的，是提供一种激光净化水的方法及装置。
本发明方法是以高重复频率脉冲紫外激光器为激发辐射源，在需要净化的水中通入臭氧，对臭氧等氧化剂进行激发，使之产生羟基自由基的激光激发氧化法。
本发明采用紫外激光，是由于紫外激光的方向性、单色性好，能量集中，在水中的臭氧对紫外激光的量子产额与激光功率P的 线性增加，瞬间就可以有效地使臭氧等氧化剂达到激发态，产生高氧化活性的羟基自由基，使水中的有害有机物迅速降解，同时水中腐殖质迅速无机化，而且激发的羟基自由基产额比其它方法(紫外灯，阳光等)要高得多，这就极大地缩短了水净化处理的时间。
实现本发明方法的装置，如附图1所示。
臭氧发生器(2)与混合器(3)相连接，混合器(3)接在进水管道(1)和流通管道(4)之间，流通管道(4)接进净化池(5)的一端，在净化池(5)两壁上开有窗口，其上安有多个石英玻璃片(6)，还有与之相等数目的反射片(10)，在净水池(5)右方分别安有分束器(8)，全反镜(9)；紫外激光器(7)放在分束器(8)及全反镜(9)的前方，紫外激光器(7)的光束直射分束器(8)及全反镜(9)。
工作时，当净化水从进水管道(1)中流入，与臭氧发生器(2)产生的臭氧在混合器(3)混合后，通过流通管道(4)从净化池(5)的一端流入；由紫外激光器(7)产生的紫外激光由分束器(8)和全反镜(9)分成两路激光束，再经不同透过率反射片(10)将紫外激光反射至净化池中，以激发水中的臭氧，产生高氧化活性羟基自由基，从而使净化池中的水在短时间内得到净化，净化后的水从净化池的另一端出水管道(11)流出。净化池两边的窗口数量及其反射镜片的数量和透过率，均取决于紫外激光器的能量强度，一般每个窗口入射的紫外激光强度为3～5mJ。
本发明方法可通过本发明装置实施，是一种极具应用前景的净化水方法与装置。
附图说明：
图1为本发明装置的结构图。
图中：1、进水管道；2、臭氧发生器；3、混合器；4、流通管道；5、净化池；6、石英玻璃片；7、紫外激光器；8、分束器；9、全反镜；10、反射片；11、出水管道。

Claims (3)

1.一种激光净化水的方法，其特征在于，该方法是用紫外激光照射通有臭氧的水，使水净化的激光激发氧化法。
2.一种激光净化水的装置，其特征在于，臭氧发生器(2)与混合器(3)相连接，混合器(3)接在进水管道(1)和流通管道(4)之间，流通管道(4)接净化池(5)的一端；在净化池(5)两壁开有窗口，其上安有石英玻璃片(6)，还有与石英玻璃片(6)数目相等的反射片(10)；在净水池(5)的右方分别安有分束器(8)，全反镜(9)；紫外激光器(7)在分束器(8)及全反镜(9)的前方，激光束直射分束器(8)，及全反镜(9)。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，净化池(5)边上的窗口数量及其上的反射镜片的数量和透过率，由紫外激光器的能量强度决定，每个窗口的紫外激光强度为3～5mJ。
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