[发明专利]一种高效率的激光空化降解废水装置及方法

权利要求书

1.一种高效率的激光空化降解废水装置，包括三维移动平台(15)，所述三维移动平台(15)上固定有工作台(14)，所述工作台(14)上安装有空化仓(9)，所述空化仓(9)上方安装有激光器(2)，其特征在于，所述激光器(2)发出的光束依次通过全反镜(4)、二维扫描振镜(5)和空间光调制器(6)后聚焦到所述空化仓(9)内的工作池(8)中，所述空化仓(9)内的工作池(8)中设置有碳量子点(7)，所述空化仓(9)一端安装进水管(17)，另外一端安装出水管(12)，所述进水管(17)上安装有水泵(16)，所述出水管(12)上安装有水质检测器(10)和控制阀(11)。

2.根据权利要求1所述的一种高效率的激光空化降解废水装置，其特征在于，所述空化仓(9)附近安装有照明闪光灯(20)、CCD(19)和高速摄像机(18)。

3.根据权利要求2所述的一种高效率的激光空化降解废水装置，其特征在于，所述空化仓(9)内的工作池(8)中设置有温度传感器(23)。

4.根据权利要求3所述的一种高效率的激光空化降解废水装置，其特征在于，所述激光器(2)通过激光控制器(1)与控制中心(21)连接，所述温度传感器(23)通过数据处理器(22)与控制中心(21)连接，所述水质检测器(10)通过控制器(13)与控制中心(21)连接，所述控制中心(23)与所述照明闪光灯(20)、所述CCD(19)、所述高速摄像机(18)、所述水泵(16)、所述三维移动平台(15)和所述控制阀(11)连接。

5.根据权利要求1所述的一种高效率的激光空化降解废水装置，其特征在于，所述激光器（2）为百焦耳级多维参数可调重频激光器，激光能量达到100J。

6.一种高效率的激光空化降解废水方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将空化仓(9)固定于工作台(14)上，打开水泵(16)使废水经进水管（17）流入空化仓(9)，达到一定高度关闭水泵（16），加入碳量子点（7）进入工作池（8）内；

S2：调整焦耳级多维参数可调激光器的参数，通过控制中心(21)控制三维移动平台(15)在X、Y和Z方向上移动，使空化仓(9)处于激光束中央；

S3：由控制中心（21）与控制器（13）通信，控制器（13）打开水质传感器(10)；同时打开高速摄像机（18）、CCD（19）、照明闪光灯（20）和数据处理器（22），然后打开激光器；

S4：通过温度传感器（23）和数据处理器（22）组成的温控系统来观察激光空化降解和碳量子点纳米催化协调降解时的温度情况，以便做出调整；同时观察高速摄像机（18）、CCD（19）、照明闪光灯（20）组成的成像系统拍摄的激光诱导空泡脉动和溃灭过程，对冲击波、水射流的影像进行搜集，根据所得参数进行调节设备，进一步提高降解速率；

S5：通过出水管（12）处水质检测器（10）对降解后的液体进行检测，若达到处理要求，通过控制器（13）打开控制阀（11），使降解后的水流出；然后打开水泵（16），继续降解后面废水；若未达到处理要求，则保持当前状态继续工作。