浅谈（tán）臭氧消毒技术在舰船污（wū）水处理中（zhōng）的应用

　　臭氧消（xiāo）毒技（jì）术已在陆用工程中（zhōng）得到长足应用,针对医（yī）院船等新型船舶的建造（zào）以及MEPC.159（55）决议（yì）对消毒（dú）方式（shì）的（de）要求,臭氧（yǎng）消毒技术（shù）应该可以广泛应用于舰船生活污水处理系统的消毒。

　　目前舰船生活污水（shuǐ）处理系（xì）统（tǒng）常用的消毒方式有两种（zhǒng）:次氯（lǜ）酸钠NaClO液体或固体消毒;紫外线消毒。次氯酸钠（nà）属于高效的含（hán）氯消（xiāo）毒剂（jì）。杀（shā）菌作用包括次氯酸（suān）的作用、新生氧作用和氯化作用。次氯酸钠的氧化作用是最主要的杀菌机理。次氯酸（suān）钠在水中形成次氯（lǜ）酸,不仅可作用于（yú）细胞（bāo）壁（bì）,其因（yīn）分子小,不带电荷,还可（kě）渗透入（rù）细胞内与（yǔ）蛋白质发生（shēng）氧化作用或破坏其磷酸脱氢酶,使（shǐ）糖代谢失调而至细胞死亡。其过程可表示为

　　NaClO+H2O=HClO+NaOH

　　HClO—>HCl+[O]

　　紫（zǐ）外线的杀菌（jun1）机理是通过紫外（wài）线对（duì）细菌（jun1）、病毒（dú）、芽孢病原体等微（wēi）生物的辐射（shè）损伤,以破坏（huài）其（qí）机（jī）体内DNA的结构,使其死亡或丧失繁殖（zhí）能力。不同波段的紫外线杀菌能力不同,只（zhī）有（yǒu）短波（bō）紫外线（200~275nm）才能对细菌有（yǒu）杀灭功能。

　　1臭氧消毒技术

　　1.1臭氧杀菌的机理

　　臭氧（yǎng）O3是氧的同（tóng）素异形体,很不稳定,在常温下可分解为氧气[1]。

　　臭氧对（duì）细菌（jun1）的（de）灭（miè）活反应总是进行得很迅速（sù）。与其他杀菌剂不同的是（shì）,臭氧（yǎng）能与细（xì）菌细胞壁脂类（lèi）双键反应,穿入（rù）菌体（tǐ）内部,作用（yòng）于蛋白和脂多糖,改变细胞的通透（tòu）性,从而导（dǎo）致细菌死亡。臭（chòu）氧还作用于细胞内的核物质,如核酸（suān）中的嘌呤和嘧啶（dìng）破坏DNA。

　　臭氧对病毒的作（zuò）用（yòng）首先是作用于病毒衣体壳蛋白（bái）的四（sì）条多肽链（liàn）,并使RNA受到（dào）损伤,特（tè）别是形成蛋白质。噬菌（jun1）体被臭氧氧化后,电（diàn）镜观察可见其表（biǎo）皮被破碎成（chéng）许多（duō）碎（suì）片（piàn）,从中释放出（chū）许多核糖核酸,干扰其吸附到寄（jì）存体（tǐ）上,臭氧杀菌彻底。

　　1.2臭氧的投加（jiā）量,投加时间与杀（shā）菌效果

　　实验（yàn）室对生活污水进行（háng）臭氧的消毒实验,以确定（dìng）投加时间和投加量。取30L水样,实验臭（chòu）氧发生器质（zhì）量浓度25mg/L,通气量3L/min,进（jìn）行臭氧消毒试验（yàn）。每（měi）消（xiāo）毒1min取样一次,进行细菌检测（cè）（类大肠菌）。

　　在实验室（shì）静态下进行消毒试验,当（dāng）消毒时（shí）间达（dá）到3min时,消毒效果已（yǐ）达到MEPC159（55）决议要求（100个/100mL）,此时臭（chòu）氧（yǎng）的投加量为7.5g/m3。

　　（1000/30）×25×3/1000=7.5

　　为此（cǐ）,在实验室又（yòu）对（duì）单位时间内不同的臭氧（yǎng）投加量进（jìn）行试验,当臭氧投加（jiā）量为7.0~8.0g/m3时,消毒已达到效（xiào）果（guǒ）。具体结果见（jiàn）表2。

　　2臭氧的制取

　　人工产生臭氧的方法按原理分为光化学、电化学、原子辐射和电晕（yūn）放电等几种。

　　原子辐射（shè）法用得（dé）极少,工业应（yīng）用臭（chòu）氧源大（dà）多采用电晕放电法制取。电晕放电合成臭氧是目（mù）前（qián）世界上应用最多的臭氧制取技术,此技（jì）术（shù）能够使臭氧（yǎng）产量单台达（dá）500kg/h以上。

　　电晕（yūn）放电法（无（wú）声放电或辉光发电法）就是一种干燥的（de）含氧（yǎng）气体流过电（diàn）晕放电区（qū）产生臭氧的方法。常用（yòng）的原料气体有（yǒu）:氧气空气以及含有氯、二（èr）氧化碳,或（huò）许还（hái）有其他惰性稀释（shì）气体的含氧（yǎng）混合气体（tǐ）。

　　3次氯（lǜ）酸（suān）钠、紫（zǐ）外线、臭氧消毒的比（bǐ）较

　　次氯酸钠（NaCLO）在（zài）舰船污水处理系（xì）统（tǒng）中（zhōng）消（xiāo）毒时（shí）,是以固态或液态形式投加（jiā）的,投加量（liàng）正常为小（xiǎo）于（yú）20mg/L,大（dà）于5mg/L,根据MEPC（55）决议余氯量（liàng）小于（yú）0.5mg/L[2]时,如果（guǒ）采用次（cì）氯酸钠进（jìn）行消毒满足不了新标准（zhǔn）的要求。否（fǒu）则需作（zuò）去氯处理。同时舰船上储存该药剂,需采用铁桶包（bāo）装,需（xū）进行防潮处理（lǐ）。

　　紫外线消（xiāo）毒（dú）无二次污染的担忧,但（dàn）是紫外线灯管罩易结（jié）垢,随着时间（jiān）的（de）推移,势必影响（xiǎng）灯光的强度,影响杀菌的（de）效果（guǒ）。污（wū）水处理系统运行过（guò）程中需对紫（zǐ）外线灯管罩进行定期的清除污垢。臭氧消毒反应快、投量少、适应能力强、消毒性能稳定,无（wú）二次污染。表（biǎo）3为三（sān）种消毒方式的比（bǐ）较。

　　4臭氧消毒技术（shù）在舰船生（shēng）活污水处理中的应用

　　某船医疗（liáo）污水在（zài）进行生化（huà）处理之前（qián）,先运用臭氧进行（háng）消毒。根据规范要求,臭氧的投加量为30~40g/m3,根据医院船总污（wū）水（shuǐ）量,每小（xiǎo）时臭（chòu）氧投（tóu）加量为150~200g/h,故臭氧发生器选用CF-G-2-200g,臭氧产生量为180~200g/h,满足要求。同时考虑消毒（dú）系统的可（kě）靠性（xìng）,设（shè）置（zhì）了2台臭氧发生（shēng）器（qì）一用一（yī）备。为（wéi）使臭氧消毒（dú）更（gèng）充分,又设置了（le）氧化塔,使（shǐ）污水和臭氧同时进入氧化（huà）塔充分混合,使消（xiāo）毒更彻（chè）底（dǐ）。该型（xíng）医院船已（yǐ）服役两年多,使用（yòng）效（xiào）果良好，同（tóng）时可（kě）以查看中（zhōng）国污水处理工（gōng）程网更多关于臭氧消毒技术处（chù）理废水的技术文（wén）档。

　　在满足MEPC.159（55）的新（xīn）型（xíng）WCMBR型生活污水处理装置上使用臭氧对处理水进行消毒,消毒效（xiào）果满足要（yào）求,并通过（guò）了中国（guó）CCS船级社、美国USCG海岸警（jǐng）卫队（duì）、欧共体EC型式（shì）认可。使（shǐ）用臭氧消毒的WCMBR型（xíng）生活污水处理装置已（yǐ）装舰（jiàn）、船多台套（tào）得到用户的好品。

　　5结束（shù）语

　　臭氧发生装置多为陆用型设备,今年来,由于国内大型舰船的建造（zào）增多,臭（chòu）氧（yǎng）消毒技术逐（zhú）步（bù）引用至舰船上,如何提高其可靠性,满足（zú）舰船工况（kuàng）是（shì）今（jīn）后该技术船用化研制的方向