浅谈臭氧消毒技（jì）术在舰船污水处理中（zhōng）的应用

　　臭氧消毒技术已在陆用工程中得（dé）到长足应（yīng）用,针对医院船等新型船舶的建造以及MEPC.159（55）决议对（duì）消毒方（fāng）式（shì）的要（yào）求,臭氧消毒技（jì）术应该可（kě）以广泛（fàn）应用于舰船生（shēng）活污水（shuǐ）处理系统的消毒。

　　目（mù）前舰船生活污水处（chù）理系统常用（yòng）的消（xiāo）毒方式有两种:次氯酸钠NaClO液体或（huò）固体消毒（dú）;紫外线消毒。次氯酸钠属于高效的含氯消毒（dú）剂。杀（shā）菌作用包（bāo）括次氯酸的作（zuò）用、新生氧（yǎng）作用和氯化作用。次氯（lǜ）酸钠的氧化作（zuò）用是最主要的杀菌机理。次（cì）氯酸钠（nà）在水中（zhōng）形成次氯酸,不仅（jǐn）可作（zuò）用于（yú）细（xì）胞壁,其（qí）因分子小,不带电荷（hé）,还（hái）可（kě）渗透入（rù）细胞内与蛋（dàn）白质发生氧化作（zuò）用或（huò）破坏（huài）其磷酸脱氢酶（méi）,使糖代谢（xiè）失调而至细胞（bāo）死亡（wáng）。其过程可表示为

　　NaClO+H2O=HClO+NaOH

　　HClO—>HCl+[O]

　　紫（zǐ）外线（xiàn）的杀菌机理是通过紫外线对细菌、病毒、芽孢病（bìng）原（yuán）体等微生物的辐射损伤,以破坏（huài）其机体（tǐ）内DNA的结构,使其死亡（wáng）或丧（sàng）失繁殖（zhí）能力。不同（tóng）波段的紫外（wài）线杀菌能力不同,只有短波紫外线（200~275nm）才（cái）能对（duì）细菌（jun1）有杀灭功（gōng）能。

　　1臭氧消毒技术

　　1.1臭氧（yǎng）杀菌的机理

　　臭氧O3是氧的同素（sù）异形体,很不稳（wěn）定（dìng）,在常温下可分解为（wéi）氧气[1]。

　　臭（chòu）氧（yǎng）对细菌的灭（miè）活反（fǎn）应（yīng）总是进（jìn）行得很迅速。与其他杀菌剂（jì）不同的是,臭（chòu）氧能与细菌细胞壁脂类双键反应,穿入菌体（tǐ）内部,作用（yòng）于蛋白和脂多（duō）糖,改变细胞的通透性,从（cóng）而导（dǎo）致细菌死亡。臭氧还作用（yòng）于细胞（bāo）内的核（hé）物质,如核酸中的嘌呤和嘧啶破坏DNA。

　　臭氧（yǎng）对病毒的作用首先是作用于病毒衣体壳蛋白的四条多肽链,并使（shǐ）RNA受到（dào）损伤（shāng）,特别是（shì）形成蛋白质（zhì）。噬菌（jun1）体被臭氧（yǎng）氧化后,电镜观察可见其表皮被破碎成许多碎（suì）片,从中释放（fàng）出许（xǔ）多核糖核（hé）酸（suān）,干扰其（qí）吸附（fù）到寄存体上,臭氧杀菌彻底。

　　1.2臭（chòu）氧的（de）投加量,投加（jiā）时间（jiān）与杀菌效果（guǒ）

　　实验室对生活污水进（jìn）行臭（chòu）氧的消（xiāo）毒实验,以（yǐ）确定投加（jiā）时间和（hé）投加量（liàng）。取（qǔ）30L水样,实验臭（chòu）氧发生器质量浓度（dù）25mg/L,通气量3L/min,进行臭氧消毒试验（yàn）。每消毒1min取样一次,进行细菌（jun1）检测（类（lèi）大肠菌）。

　　在实验（yàn）室（shì）静态下（xià）进（jìn）行（háng）消毒（dú）试验,当消毒时间达到（dào）3min时（shí）,消毒效果已达到MEPC159（55）决议要（yào）求（qiú）（100个/100mL）,此时臭氧（yǎng）的投加量为7.5g/m3。

　　（1000/30）×25×3/1000=7.5

　　为此,在实（shí）验室（shì）又对（duì）单位时间内不（bú）同的臭氧投加量进行试（shì）验,当臭（chòu）氧（yǎng）投（tóu）加量为7.0~8.0g/m3时,消毒（dú）已达到效（xiào）果。具（jù）体结（jié）果（guǒ）见表2。

　　2臭氧的制取

　　人工产生臭氧的方法按原（yuán）理分为光化学、电化学（xué）、原（yuán）子辐射和电晕放电（diàn）等几种（zhǒng）。

　　原子辐（fú）射法（fǎ）用得极少（shǎo）,工业应用臭氧源大多采用（yòng）电晕放电法制取。电晕放电合（hé）成臭氧是目前（qián）世界（jiè）上应（yīng）用最多的臭氧（yǎng）制（zhì）取（qǔ）技术,此技术能（néng）够使臭（chòu）氧产量单台达500kg/h以（yǐ）上（shàng）。

　　电晕（yūn）放（fàng）电法（无声放电或（huò）辉光发电法）就（jiù）是一种干燥的含氧气体流过电晕放电区产生臭氧的方法。常用的原料气体有:氧气空气（qì）以（yǐ）及含有氯、二（èr）氧化（huà）碳,或许（xǔ）还有（yǒu）其他惰性（xìng）稀释气体的含氧混合气体。

　　3次氯酸钠、紫外线、臭氧消毒的比（bǐ）较

　　次氯酸钠（NaCLO）在舰船污（wū）水处（chù）理系统中消毒时（shí）,是以固态或液（yè）态形式投加的,投加量正常为小（xiǎo）于20mg/L,大于5mg/L,根据MEPC（55）决议余氯量小于0.5mg/L[2]时,如果（guǒ）采用次氯酸钠进行消（xiāo）毒满足不（bú）了新标（biāo）准的要求（qiú）。否则需作（zuò）去氯（lǜ）处理。同时舰船上储存该药剂,需采用铁桶包装,需进（jìn）行防（fáng）潮（cháo）处理。

　　紫外（wài）线消（xiāo）毒无二次污染的担忧,但是紫外线（xiàn）灯管罩易（yì）结垢,随着（zhe）时间（jiān）的推移,势必影响灯光的强度,影响杀菌的（de）效果。污水处理（lǐ）系统（tǒng）运行过（guò）程中需对紫（zǐ）外线（xiàn）灯管罩进行定期的清除（chú）污（wū）垢。臭氧消（xiāo）毒（dú）反应快（kuài）、投（tóu）量少、适（shì）应（yīng）能力强、消毒性能稳定,无二次污染。表（biǎo）3为三（sān）种（zhǒng）消毒方式（shì）的比较。

　　4臭（chòu）氧消毒技（jì）术在舰船生活（huó）污水（shuǐ）处理中的应用

　　某船医疗污水在进行（háng）生化处理之前（qián）,先运用臭氧进行消毒。根据规（guī）范要求,臭氧（yǎng）的（de）投加（jiā）量为（wéi）30~40g/m3,根（gēn）据医院船（chuán）总污水量,每小时（shí）臭氧（yǎng）投加量为150~200g/h,故臭氧发生器选用CF-G-2-200g,臭氧产（chǎn）生量（liàng）为180~200g/h,满足要求。同时考（kǎo）虑消毒系（xì）统的可靠（kào）性,设置（zhì）了2台臭氧发生器一（yī）用一备（bèi）。为（wéi）使臭氧消（xiāo）毒更充分,又设置了（le）氧（yǎng）化塔,使污水（shuǐ）和臭氧（yǎng）同时进入氧化塔（tǎ）充（chōng）分混合,使（shǐ）消毒更彻底。该型医院（yuàn）船已服役两年多,使用效果良好，同时可以查看（kàn）中国污水处理（lǐ）工程网更多关于（yú）臭氧消毒技术（shù）处理废水的技术文档。

　　在满（mǎn）足MEPC.159（55）的新型WCMBR型生活（huó）污水处（chù）理装（zhuāng）置上使用臭氧对（duì）处理（lǐ）水进行消毒,消毒效果满足（zú）要求（qiú）,并通过了（le）中国CCS船级社、美（měi）国（guó）USCG海岸警卫队、欧共体EC型（xíng）式（shì）认（rèn）可。使用臭氧（yǎng）消毒的WCMBR型生（shēng）活污水处（chù）理装置已装舰、船多台（tái）套得到（dào）用户的好品（pǐn）。

　　5结（jié）束语

　　臭氧发生装置多（duō）为陆用（yòng）型设（shè）备,今年来,由于国内大（dà）型舰船的（de）建造（zào）增多（duō）,臭（chòu）氧消毒技（jì）术逐步引用（yòng）至舰船上,如何提（tí）高其可靠性,满足（zú）舰船工况是今后（hòu）该技（jì）术船用化研制的方（fāng）向