浅谈臭氧消毒技术（shù）在舰船污水处（chù）理中（zhōng）的应用

　　臭氧消（xiāo）毒技术已在陆用工程中得到长足（zú）应用,针对医院船等新型船舶的（de）建造以及MEPC.159（55）决议对消毒方式（shì）的要求,臭氧消（xiāo）毒技术（shù）应该可以广泛应用于舰船生（shēng）活污（wū）水处理（lǐ）系统（tǒng）的消毒。

　　目前（qián）舰（jiàn）船生活污水（shuǐ）处理系统常（cháng）用（yòng）的消毒（dú）方式有两种:次氯酸钠NaClO液体或固体（tǐ）消（xiāo）毒;紫外线消毒。次氯酸钠（nà）属（shǔ）于高效的含氯消毒（dú）剂。杀菌作用包括次氯酸的作用、新（xīn）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（cì）氯酸钠在水中形成次氯（lǜ）酸,不（bú）仅可（kě）作（zuò）用于细胞壁（bì）,其（qí）因分（fèn）子（zǐ）小,不（bú）带（dài）电荷,还可渗（shèn）透入细胞内与蛋白质（zhì）发生氧（yǎng）化作用（yòng）或破坏（huài）其磷（lín）酸（suān）脱氢酶,使（shǐ）糖代谢失调而（ér）至细胞死亡。其过程（chéng）可表示为

　　NaClO+H2O=HClO+NaOH

　　HClO—>HCl+[O]

　　紫外（wài）线的杀菌机理是通过紫外线对细菌、病（bìng）毒、芽（yá）孢（bāo）病原体等微生物的辐射损伤,以破坏其机体内DNA的结构,使其（qí）死（sǐ）亡（wáng）或丧失繁殖能力。不同波段（duàn）的（de）紫（zǐ）外线杀菌能力不同,只（zhī）有短波紫外线（200~275nm）才（cái）能对细菌有杀灭功能。

　　1臭（chòu）氧（yǎng）消毒技术

　　1.1臭氧杀菌（jun1）的机理

　　臭氧O3是氧（yǎng）的同素异形体（tǐ）,很不稳定,在常温下可分解为氧（yǎng）气（qì）[1]。

　　臭氧（yǎng）对细菌的灭（miè）活反应（yīng）总是进行（háng）得很迅速。与其他杀（shā）菌剂不同的是,臭氧（yǎng）能与细菌细胞壁脂类双键反应,穿（chuān）入菌体内部,作用（yòng）于蛋白和脂多糖（táng）,改变细胞的通透性,从而导致细（xì）菌死亡。臭氧（yǎng）还作用于细胞（bāo）内的核物（wù）质,如（rú）核（hé）酸中的嘌呤和嘧啶破坏DNA。

　　臭氧对病毒的作用首先是作（zuò）用（yòng）于（yú）病毒衣体壳蛋白的四条多肽链,并使RNA受到损伤,特别是形成蛋白（bái）质。噬菌体被臭氧氧化后（hòu）,电镜观察可见（jiàn）其表皮被破碎成许多碎片,从中释放出许（xǔ）多核糖（táng）核（hé）酸,干扰其吸附到（dào）寄存体上,臭氧杀菌彻底（dǐ）。

　　1.2臭氧的投加量,投加时间与杀菌效果

　　实验室对生活污水进行臭（chòu）氧的（de）消（xiāo）毒实验（yàn）,以确定投加时间（jiān）和投加量。取30L水样,实验臭（chòu）氧发生（shēng）器质量浓度25mg/L,通气量3L/min,进行（háng）臭氧消毒（dú）试验。每消毒1min取样（yàng）一次（cì）,进行细菌检（jiǎn）测（类（lèi）大肠菌）。

　　在实验室静态下进行（háng）消毒（dú）试验（yàn）,当消毒（dú）时（shí）间达到（dào）3min时,消毒效（xiào）果已（yǐ）达到MEPC159（55）决议要求（100个/100mL）,此时臭氧的投加（jiā）量为7.5g/m3。

　　（1000/30）×25×3/1000=7.5

　　为此,在实（shí）验室又对单位时间内不同的臭氧投（tóu）加量进行试验,当臭氧投加量为7.0~8.0g/m3时,消毒已达到效果。具体结果（guǒ）见表2。

　　2臭氧的制取

　　人工产生臭氧的方法（fǎ）按原理分为光化学、电化学、原子辐（fú）射（shè）和（hé）电晕放电等（děng）几（jǐ）种（zhǒng）。

　　原子辐射法用得（dé）极（jí）少,工业应用臭氧源大多采用电（diàn）晕（yūn）放电法制取。电晕（yūn）放电合（hé）成臭氧是目前（qián）世界上应用（yòng）最多的臭氧（yǎng）制取技术（shù）,此技（jì）术（shù）能（néng）够使臭氧产量（liàng）单台（tái）达500kg/h以上。

　　电晕放电法（无声放（fàng）电或辉光发电法（fǎ））就是一（yī）种干燥的含（hán）氧气体流过（guò）电（diàn）晕放电区产生（shēng）臭氧的方法。常用的（de）原（yuán）料（liào）气体有:氧气空气以及含有氯、二氧化碳,或许还有其他惰（duò）性稀（xī）释气体的含氧混合气体。

　　3次氯酸钠、紫（zǐ）外线、臭氧消毒的比（bǐ）较

　　次氯酸钠（NaCLO）在舰船污水处理（lǐ）系统中消毒时,是以固态或液态形式投（tóu）加的（de）,投加量正常为小于20mg/L,大于5mg/L,根据MEPC（55）决（jué）议余（yú）氯量小于0.5mg/L[2]时,如果采用次氯酸钠（nà）进行消（xiāo）毒满足不了新标准的要求。否则需作去氯处理（lǐ）。同时舰船上储存该药剂,需采（cǎi）用铁（tiě）桶包装,需进（jìn）行防潮处理（lǐ）。

　　紫外（wài）线消毒（dú）无二次污染的担忧（yōu）,但是（shì）紫外（wài）线灯管罩易结垢（gòu）,随着时（shí）间的推（tuī）移（yí）,势必（bì）影响灯光的（de）强（qiáng）度,影响杀菌的效（xiào）果。污水处理系统（tǒng）运行过程（chéng）中（zhōng）需对（duì）紫外线灯（dēng）管罩进行定期的清（qīng）除污垢。臭氧消（xiāo）毒反应快、投量少、适应能力强（qiáng）、消毒（dú）性（xìng）能稳定,无（wú）二次污染（rǎn）。表（biǎo）3为三种消毒方式的比（bǐ）较。

　　4臭氧消毒技术在（zài）舰（jiàn）船生活（huó）污水处理中的应用（yòng）

　　某船医（yī）疗污水在（zài）进行生化处理（lǐ）之前,先（xiān）运用臭（chòu）氧（yǎng）进行消毒。根（gēn）据规（guī）范要求（qiú）,臭氧的投加（jiā）量为（wéi）30~40g/m3,根据医院船总污水量,每小时臭氧投加量为150~200g/h,故臭（chòu）氧发生器选（xuǎn）用CF-G-2-200g,臭氧产生（shēng）量为180~200g/h,满（mǎn）足要求。同时考（kǎo）虑消（xiāo）毒系统（tǒng）的（de）可靠性（xìng）,设（shè）置了2台臭氧发生器一用一备（bèi）。为使臭氧消毒更充分,又设置了（le）氧化塔,使污水和（hé）臭氧（yǎng）同时进入氧化塔充分混合（hé）,使（shǐ）消毒更彻底。该型医（yī）院（yuàn）船已服役两年多（duō）,使用效果良好（hǎo），同（tóng）时可以（yǐ）查看中国污水处理（lǐ）工程网（wǎng）更多关于（yú）臭氧消毒技术处理废水的技术（shù）文档（dàng）。

　　在（zài）满足（zú）MEPC.159（55）的新型（xíng）WCMBR型生活污（wū）水（shuǐ）处理装置上（shàng）使用臭（chòu）氧对处理水进行（háng）消毒,消毒效果满足要求,并通过（guò）了中国CCS船（chuán）级社（shè）、美国USCG海岸（àn）警卫队、欧共体EC型式（shì）认可。使用臭氧消毒的（de）WCMBR型生活（huó）污水（shuǐ）处理装（zhuāng）置已（yǐ）装舰、船多台套得到用户的好品。

　　5结束（shù）语

　　臭氧发生（shēng）装置多为（wéi）陆用（yòng）型设备（bèi）,今年来（lái）,由于国内大型舰船的建（jiàn）造增多,臭氧消毒技术逐步引用至舰船上,如何提高其可靠性,满足舰船工况是今后该（gāi）技术船用化研制的方（fāng）向（xiàng）