【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及污水處理，具體為一種適用于污水處理的激光空化裝置。
技術介紹
1、工業制造產生的部分污水即使經過傳統的生化工藝處理，仍可能殘留一些難以降解的有機污染物。為此，需要借助高級氧化技術作進一步的處理。高級氧化技術是通過產生大量活性極強的自由基，對污水中的有機污染物進行氧化分解，從而達到凈化污水的目的。而利用水的空化現象則是其中的一種重要方式。當空化泡潰滅時，會形成強大的沖擊波和高速微射流，同時在周圍微小空間內形成局部熱點，促使水分子在高溫高壓的作用下裂解為h自由基與oh自由基。
2、現有的空化方式包括機械空化、熱空化、電空化以及激光空化。盡管激光空化具有操控性強、效率高的特點，但現有技術中缺乏有效實施激光空化的技術方案。
技術實現思路
1、為克服現有技術的不足，本專利技術提供了一種適用于污水處理的激光空化裝置，能夠有效實施激光空化。
2、本專利技術采用了以下的技術方案。
3、一種適用于污水處理的激光空化裝置，包括用于承載水體的管道，以及設于管道內的光催化層，以及用于發射激光束的激光照射模塊；
4、所述管道包括沿水體的流動方向依次設置的第一收縮段、第一喉頸段、第一擴張段、過渡段、第二收縮段、第二喉頸段以及第二擴張段；
5、所述激光照射模塊發射的激光束途徑第二喉頸段，并照射在光催化層上。
6、進一步，所述過渡段內設有起旋組件，所述起旋組件使水體在第二喉頸段內形成渦流；
7、所述第二喉頸段內的軸心
8、所述激光照射模塊發射的激光束成環形，并處于激光通道內。
9、進一步，所述第二喉頸段靠近第二擴張段的一端設有向內側延伸的擋流環，所述光催化層設于擋流環靠近第二收縮段的一端，所述激光照射模塊發射的激光束沿水體的流動方向延伸。
10、進一步，所述激光照射模塊包括筒體，所述筒體的第一段為敞開端，所述筒體的第二端為封閉端，所述筒體內從封閉端起依次設于激光源、第一錐透鏡與第二錐透鏡；
11、所述第一錐透鏡用于將激光源產生的激光轉變成發散的環形激光束；
12、所述第二錐透鏡用于將第一錐透鏡射出的發散的環形激光束轉變成平行的環形激光束。
13、進一步，所述激光照射模塊位于管道內，所述筒體的外側壁沿周向均勻分布有多片散熱片。
14、進一步，所述起旋件包括芯體，以及多片沿芯體的周向均勻分布的導流片，所述導流片沿芯體的軸向螺旋延伸。
15、進一步，所述芯體為空心結構，所述筒體設于芯體內，所述散熱片將芯體與筒體之間的間隙分隔成多條支流道，所述散熱片靠近第一擴張段的一端連接有振動簧片。
16、本專利技術的有益效果為：
17、本專利技術的管道包括沿水體的流動方向依次設置的第一收縮段、第一喉頸段、第一擴張段、過渡段、第二收縮段、第二喉頸段以及第二擴張段。運行時，污水從第一收縮段流入管道，流經第一喉頸段時，污水中形成微小的空化核，接著空化核經第一擴張段、過渡段后進入第二喉頸段，由于第二喉頸段的直徑小于第一喉頸段的直徑，使得污水的流速變快，壓力變小，同時激光照射模塊發射的激光束途徑第二喉頸段，從而使第二喉頸段內的空化核迅速生長成較大的空化泡，空化泡隨后在第二擴張段內潰滅，促使水分子在高溫高壓的作用下裂解為自由基，實現污水的凈化。
18、此外，激光照射模塊發射的激光束照射在光催化層上，激發電子躍遷到導帶，導帶上的電子與吸附的氧氣反應，產生超氧陰離子自由基，超氧陰離子自由基與水反應，產生羥基自由基，從而有利于污水的充分凈化。
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1.一種適用于污水處理的激光空化裝置，其特征在于，包括用于承載水體的管道，以及設于管道內的光催化層，以及用于發射激光束的激光照射模塊；
2.根據權利要求1所述的一種適用于污水處理的激光空化裝置，其特征在于，所述過渡段內設有起旋組件，所述起旋組件使水體在第二喉頸段內形成渦流；
3.根據權利要求2所述的一種適用于污水處理的激光空化裝置，其特征在于，所述第二喉頸段靠近第二擴張段的一端設有向內側延伸的擋流環，所述光催化層設于擋流環靠近第二收縮段的一端，所述激光照射模塊發射的激光束沿水體的流動方向延伸。
4.根據權利要求1或3所述的一種適用于污水處理的激光空化裝置，其特征在于，所述激光照射模塊包括筒體，所述筒體的第一段為敞開端，所述筒體的第二端為封閉端，所述筒體內從封閉端起依次設于激光源、第一錐透鏡與第二錐透鏡；
5.根據權利要求4所述的一種適用于污水處理的激光空化裝置，其特征在于，所述激光照射模塊位于管道內，所述筒體的外側壁沿周向均勻分布有多片散熱片。
6.根據權利要求5所述的一種適用于污水處理的激光空化裝置，其特征在于，所述起
7.根據權利要求6所述的一種適用于污水處理的激光空化裝置，其特征在于，所述芯體為空心結構，所述筒體設于芯體內，所述散熱片將芯體與筒體之間的間隙分隔成多條支流道，所述散熱片靠近第一擴張段的一端連接有振動簧片。
...【技術特征摘要】
1.一種適用于污水處理的激光空化裝置，其特征在于，包括用于承載水體的管道，以及設于管道內的光催化層，以及用于發射激光束的激光照射模塊；
2.根據權利要求1所述的一種適用于污水處理的激光空化裝置，其特征在于，所述過渡段內設有起旋組件，所述起旋組件使水體在第二喉頸段內形成渦流；
3.根據權利要求2所述的一種適用于污水處理的激光空化裝置，其特征在于，所述第二喉頸段靠近第二擴張段的一端設有向內側延伸的擋流環，所述光催化層設于擋流環靠近第二收縮段的一端，所述激光照射模塊發射的激光束沿水體的流動方向延伸。
4.根據權利要求1或3所述的一種適用于污水處理的激光空化裝置，其特征在于，所述激光照射模塊包括筒體，所述筒體的第一...
【專利技術屬性】
技術研發人員：顧嘉陽，顧孝輝，張旭辰，張永樂，班如南，
申請(專利權)人：江蘇工程職業技術學院，
類型：發明
國別省市：
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