[發明專利]紅光激光控藻裝置

有效

• 申請號: 201410568340.4
• 申請日: 2014-10-22
• 公開（公告）號: CN104310526A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 熊雄;李天翠;張凱;吳辰熙;劉劍彤
• 申請（專利權）人: 中國科學院水生生物研究所
• 主分類號: C02F1/30
• 分類號: C02F1/30
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所 42001
• 代理人: 余曉雪;王敏鋒

技術領域

本發明涉及物理控藻領域，涉及一種紅光激光控藻裝置，尤其是一種利用紅光激光抑制藍藻細胞活性進而抑制藍藻水華爆發的紅光激光控藻裝置。

背景技術

近年來，湖泊、水庫的富營養化現象日益突出，由此引發的水華爆發對生態系統和人類健康造成了不良影響。其中，藍藻水華最為常見，藍藻水華爆發會消耗水體溶解氧，降低生物多樣性，產生有毒有害物質，危害人類健康。因此，湖泊、水庫的藍藻水華治理備受關注。

目前，我國主要的控藻技術包括物理法、化學法和生物方法。物理法主要包括機械或人工打撈、黏土絮凝和遮光技術等方法。針對物理控藻方法，許多學者做出了研究并取得了一系列研究成果。如：中國專利CN201020508844.4一種機械除藻裝置、中國專利CN201120569468.4移動式水面遮光控藻裝置、中國專利CN200720086439.6一種紫外線光催化除藻裝置等。機械或人工打撈需要昂貴的費用，因此該方法只能局限于小水體或大水體的局部水域；黏土絮凝技術還局限于海水體系的研究和局部應急處理；遮光技術處理周期長而且覆蓋面有限。而超聲技術、紫外線照射技術的研究相對較少，因此該方法還處于不成熟階段。

發明內容

本發明針對現有物理控藻技術中存在的處理周期長、費用昂貴、控藻效果不顯著和應用局限性等技術問題，進而提供一種不僅能有效抑制藍藻細胞活性，而且能將處理完的河水直接排放到水體，無二次污染和其他不良影響的紅光激光控藻裝置。

本發明是通過以下技術方案來實現的：

一種紅光激光控藻裝置，其特征在于：所述紅光激光控藻裝置包括蠕動泵、紅光激光器、電源以及透光管；所述電源分別與蠕動泵以及紅光激光器相連；所述透光管包括液體進口以及與液體進口相貫通的液體出口；所述蠕動泵通過管道與透光管液體進口相連通；所述透光管設置在由紅光激光器所發射的出射光所在光路上。

作為優選，本發明所采用的透光管的側壁或透光管的端部設置在由紅光激光器所發射的出射光所在光路上；所述紅光激光器是一個或兩個；所述紅光激光器是兩個時，所述兩個紅光激光器相向設置。

作為優選，本發明所采用的透光管的側壁設置在由紅光激光器所發射的出射光所在光路上時，所述透光管的液體進口以及液體出口分別設置在透光管的兩端。

作為優選，本發明所采用的透光管的端部設置在由紅光激光器所發射的出射光所在光路上時，所述透光管的液體進口以及液體出口分別設置在透光管的側壁上。

作為優選，本發明所采用的透光管的端部設置在由紅光激光器所發射的出射光所在光路上時，所述透光管的側壁上設置有具有反射作用的遮光膜。

作為優選，本發明所采用的遮光膜是金屬遮光膜或高分子材料所形成的遮光膜。

作為優選，本發明所采用的遮光膜是金屬遮光膜時，所述遮光膜包括但不限于鋁膜、銅膜、錫膜、鉑膜以及銀膜；所述遮光膜是高分子材料所形成的遮光膜時，所述遮光膜包括但不限于鍍鋁反光聚脂薄膜。

作為優選，本發明所采用的透光管是石英管。

作為優選，本發明所采用的石英管是一個或多個；所述石英管是多個時，所述多個石英管相互并聯或相互串聯；所述多個石英管相互并聯時，所述蠕動泵通過管道分別與多個石英管的液體進口相連通；所述多個石英管相互串聯時，所述多個石英管整體呈S型排布。

作為優選，本發明所采用的紅光激光器是固體激光器，所述固體激光器所發射的激光波長是650nm；所述電源是可充放電型電源，所述電源的輸出電壓是85V—240V。

本發明的有益效果是：

本發明所提供的紅光激光控藻裝置，包括管道系統、蠕動泵、激光器和電源；其中，管道系統包括進水管、石英管和出水管，蠕動泵為功率可調節的蠕動泵，激光器優選是650nm紅光激光器，電源為可充放電的電源，進水管，蠕動泵，石英管和出水管串聯連接，激光器從石英管兩端對向照射，電源為本發明供能裝置。具體而言，本發明具有以下優點：

1、抑藻效率高，處理時間短。本發明利用激光的熱效應和非熱效應破壞藍藻細胞的PSⅡ系統，使藍藻細胞喪失生物活性，有效抑制藍藻水華的進一步爆發。與遮光技術等方法相比，本發明將河水抽到石英管道內，激光照射較短時間，處理完畢直接排放到水體。