浅谈臭氧消毒技术在舰船污水处理（lǐ）中的应用

　　臭（chòu）氧消毒技术已（yǐ）在陆用工（gōng）程中得到长足应用,针对医院船等新型船舶（bó）的建造以及MEPC.159（55）决议对消毒方式的要求（qiú）,臭氧消毒技术应该（gāi）可以广泛（fàn）应用于舰船生活（huó）污水处理系统的消毒。

　　目前舰船生（shēng）活污水处理（lǐ）系统（tǒng）常用的（de）消毒方（fāng）式有两（liǎng）种:次氯酸钠NaClO液体或固体消毒;紫外线消毒。次氯酸钠属于高效的含（hán）氯消毒剂。杀菌作（zuò）用包括次氯酸（suān）的（de）作用、新生（shēng）氧作（zuò）用和氯化作用。次氯酸钠的（de）氧化（huà）作用（yòng）是最主（zhǔ）要的杀菌机理。次氯酸钠（nà）在水中（zhōng）形成次（cì）氯酸,不仅可作用（yòng）于细胞壁,其因分（fèn）子小（xiǎo）,不带电荷（hé）,还可渗（shèn）透入（rù）细胞内与（yǔ）蛋白质发生（shēng）氧（yǎng）化作用（yòng）或（huò）破坏其磷酸脱氢酶,使糖代谢失调而至细胞死亡。其过程可表（biǎo）示（shì）为（wéi）

　　NaClO+H2O=HClO+NaOH

　　HClO—>HCl+[O]

　　紫外（wài）线的杀菌机理是通过（guò）紫外（wài）线对细菌、病毒、芽孢病原体等微生物的辐射损伤,以破坏（huài）其机体内DNA的结构,使其死亡或丧失（shī）繁殖（zhí）能（néng）力。不同波段（duàn）的紫外线杀菌能力（lì）不同,只有短波紫外线（200~275nm）才能对细菌有杀灭（miè）功能。

　　1臭氧消毒技术

　　1.1臭氧杀菌的机理

　　臭氧O3是氧的同素异形体,很不稳定,在（zài）常温下可分（fèn）解为（wéi）氧（yǎng）气[1]。

　　臭（chòu）氧对细菌的灭活反应总（zǒng）是进行得很迅速。与其他杀菌剂不同（tóng）的（de）是,臭氧能与细菌细胞壁脂类双键反应（yīng）,穿入（rù）菌（jun1）体（tǐ）内部,作用于蛋白（bái）和脂多糖,改变细（xì）胞（bāo）的通（tōng）透性,从而导（dǎo）致细菌（jun1）死亡（wáng）。臭氧还作（zuò）用于细（xì）胞（bāo）内的核物质,如核酸（suān）中的嘌呤和嘧啶破坏DNA。

　　臭（chòu）氧对病毒的作（zuò）用首先（xiān）是作用于病毒衣（yī）体壳（ké）蛋白的四条多肽（tài）链,并使RNA受到损（sǔn）伤（shāng）,特别是形成（chéng）蛋白质。噬菌体被臭氧（yǎng）氧化后,电镜观察（chá）可见其（qí）表皮（pí）被破碎成许多碎片,从中释放出许多核糖核酸,干扰其吸附到寄（jì）存体上,臭氧（yǎng）杀菌（jun1）彻底。

　　1.2臭氧的投加量,投加时间与（yǔ）杀菌效果（guǒ）

　　实验室对生活（huó）污水进行臭氧的消（xiāo）毒实验,以确定投加时间（jiān）和投加量。取（qǔ）30L水样,实验（yàn）臭（chòu）氧发生器质（zhì）量浓度25mg/L,通气量3L/min,进行臭氧（yǎng）消（xiāo）毒试验。每消毒（dú）1min取样一次,进行细（xì）菌检测（cè）（类大（dà）肠菌）。

　　在实验室静态下进行消毒试验,当消毒时间达到3min时,消毒效果已达到MEPC159（55）决议要求（100个/100mL）,此时臭（chòu）氧的投加量为7.5g/m3。

　　（1000/30）×25×3/1000=7.5

　　为此,在（zài）实验室又对单位时（shí）间（jiān）内不（bú）同的臭氧（yǎng）投加量进行（háng）试验,当（dāng）臭（chòu）氧投加量为7.0~8.0g/m3时,消（xiāo）毒已达到效果。具体（tǐ）结果见表2。

　　2臭氧的制（zhì）取

　　人工产生（shēng）臭氧（yǎng）的方法（fǎ）按原理分为光化（huà）学、电化（huà）学、原子辐射和电晕放电（diàn）等（děng）几种。

　　原子辐射法（fǎ）用（yòng）得极少,工业应用臭氧源大多（duō）采（cǎi）用电（diàn）晕放电法制取。电（diàn）晕放电合成臭氧是目前世界上应用最多的（de）臭氧制取技术,此技术能够使臭氧产量单台达（dá）500kg/h以上。

　　电晕放电法（无声（shēng）放电或辉光发电法）就是一种（zhǒng）干燥的含氧气（qì）体（tǐ）流过电晕放（fàng）电区产生臭氧的方（fāng）法。常（cháng）用（yòng）的（de）原料气体有:氧气空气以及含有氯、二氧化碳,或许还有其他惰性稀（xī）释气体的含氧混合气体。

　　3次氯酸（suān）钠、紫外线、臭氧消毒（dú）的比（bǐ）较

　　次氯酸钠（nà）（NaCLO）在舰船污（wū）水处理系统中消毒时,是（shì）以固态或液态形式（shì）投加的（de）,投（tóu）加量正常为小于20mg/L,大于5mg/L,根（gēn）据MEPC（55）决（jué）议（yì）余氯量小于0.5mg/L[2]时,如果采用次氯酸钠进（jìn）行消毒满足（zú）不了新标准的要求。否（fǒu）则需作去氯处理。同时舰船（chuán）上（shàng）储存该药（yào）剂,需采用铁桶包装,需进行防潮处理。

　　紫外（wài）线消毒无二次（cì）污染的担（dān）忧,但是紫外（wài）线灯管罩易（yì）结垢,随着（zhe）时间的推（tuī）移,势必影响灯光的强（qiáng）度,影响杀菌的效（xiào）果。污水处理系统运（yùn）行过程中需对紫外线灯管（guǎn）罩进行定期的清除污垢。臭氧消毒（dú）反应快、投量少、适应能（néng）力（lì）强、消毒性能稳定,无二次污染。表3为三种（zhǒng）消毒方式的比较（jiào）。

　　4臭氧消毒技（jì）术在（zài）舰船生活污（wū）水处（chù）理中的应用

　　某船医疗污水在进行生（shēng）化处（chù）理（lǐ）之前,先运用臭氧进行消毒。根据规范要求,臭氧的投加量为30~40g/m3,根据医院船总污（wū）水量,每小时臭（chòu）氧（yǎng）投加量为150~200g/h,故臭氧发生（shēng）器选用CF-G-2-200g,臭氧（yǎng）产（chǎn）生量为180~200g/h,满足要（yào）求。同时（shí）考虑消毒系统的（de）可靠性,设置（zhì）了2台臭氧发生器一（yī）用一备（bèi）。为使臭氧消毒更（gèng）充（chōng）分,又（yòu）设置了氧化塔（tǎ）,使污水和（hé）臭氧同时进入氧（yǎng）化塔充分混（hún）合,使消（xiāo）毒（dú）更彻底。该型医院船已服役两（liǎng）年多,使用效果良好，同时可以查看中国污水处理工程网更（gèng）多（duō）关于臭氧消毒技术处理废（fèi）水的技术文档。

　　在满足MEPC.159（55）的新型WCMBR型生活污（wū）水处理装置（zhì）上使用臭氧对处理水进（jìn）行消（xiāo）毒,消毒效（xiào）果满足（zú）要求,并通过了中（zhōng）国CCS船级社（shè）、美国USCG海岸（àn）警卫（wèi）队、欧共体EC型式认可。使用臭氧消毒的WCMBR型生活污水处理装置已装（zhuāng）舰、船（chuán）多台套得（dé）到用户的好品。

　　5结束（shù）语

　　臭氧发生装置多（duō）为（wéi）陆用型（xíng）设（shè）备,今年来,由（yóu）于国内大（dà）型舰（jiàn）船的建（jiàn）造增多,臭（chòu）氧消（xiāo）毒技术逐（zhú）步引（yǐn）用至舰船上（shàng）,如何提高其可靠（kào）性,满足（zú）舰（jiàn）船工况是今（jīn）后该（gāi）技术船（chuán）用化研制的（de）方向