浅（qiǎn）谈臭氧消毒技术在舰船污水处（chù）理中（zhōng）的应用

　　臭氧消毒技术已在陆用工程中得（dé）到长足应用,针对医院船等新（xīn）型船舶的建（jiàn）造以及MEPC.159（55）决（jué）议对消毒方（fāng）式的要求,臭氧消毒技术应该可以广（guǎng）泛应用于舰（jiàn）船生活污水（shuǐ）处理系（xì）统的消毒。

　　目前舰（jiàn）船生活污水处（chù）理（lǐ）系统（tǒng）常用（yòng）的消毒方式有两种:次（cì）氯酸钠NaClO液体或固体消（xiāo）毒;紫外线消毒。次氯（lǜ）酸钠属于（yú）高效的含氯（lǜ）消毒剂。杀菌作用包括次氯酸（suān）的作用、新生（shēng）氧作用和氯化作用。次（cì）氯酸钠的氧（yǎng）化作用是最主（zhǔ）要的杀菌机（jī）理（lǐ）。次氯酸钠在水中形成次（cì）氯酸,不仅可作用于细胞（bāo）壁,其因分子小,不带（dài）电荷,还可渗透入细胞内（nèi）与蛋（dàn）白质发生（shēng）氧化作用或破坏其磷酸脱氢酶,使糖代（dài）谢失调而至细胞死亡。其过程可表示为

　　NaClO+H2O=HClO+NaOH

　　HClO—>HCl+[O]

　　紫外线（xiàn）的杀菌机理是通过紫外（wài）线对细菌、病毒（dú）、芽孢病原体等微生物的辐射损伤,以破坏其（qí）机体内（nèi）DNA的（de）结构,使其（qí）死亡（wáng）或丧失繁殖能力。不同波段的紫（zǐ）外线杀菌能力不（bú）同,只有（yǒu）短波紫外线（200~275nm）才能对细（xì）菌有杀灭功能。

　　1臭氧消毒技术

　　1.1臭氧杀菌（jun1）的机理

　　臭（chòu）氧O3是氧（yǎng）的同素（sù）异形体,很不（bú）稳定,在常温下可分（fèn）解为氧气[1]。

　　臭氧对细（xì）菌的灭（miè）活反应总是进行得很迅速。与其他杀菌剂不同的是,臭氧能与细菌细胞壁脂（zhī）类双键反应,穿（chuān）入菌体（tǐ）内部（bù）,作用于（yú）蛋白和脂（zhī）多（duō）糖,改变细胞（bāo）的通透（tòu）性,从（cóng）而（ér）导致细菌死（sǐ）亡。臭氧还作用（yòng）于细胞内的核（hé）物质,如核酸中的嘌（piào）呤和嘧啶破坏DNA。

　　臭氧对病毒的作用首（shǒu）先是作用于病毒衣体（tǐ）壳蛋白的（de）四条多肽链,并使RNA受到损伤（shāng）,特别是形成蛋白质。噬菌体被（bèi）臭（chòu）氧氧化后,电镜观察（chá）可见（jiàn）其（qí）表皮被破碎成许多（duō）碎片,从中释放出许多核（hé）糖核酸,干扰其吸附到寄（jì）存体上,臭氧杀菌彻底。

　　1.2臭（chòu）氧的（de）投加量,投加时（shí）间与杀菌效果

　　实验室（shì）对生活（huó）污水进行臭（chòu）氧的消毒实验,以确（què）定投加时（shí）间（jiān）和投加量。取30L水样,实验（yàn）臭氧发生（shēng）器质量浓度25mg/L,通气量（liàng）3L/min,进行臭氧消毒试验。每（měi）消毒（dú）1min取样一次,进（jìn）行细菌检（jiǎn）测（类大肠菌）。

　　在实验室静态（tài）下进行消（xiāo）毒（dú）试验,当消毒时间达到3min时,消毒效果已（yǐ）达到MEPC159（55）决议要求（100个（gè）/100mL）,此时臭氧的（de）投加量为7.5g/m3。

　　（1000/30）×25×3/1000=7.5

　　为此,在（zài）实验室又对单位时间内（nèi）不（bú）同的臭氧投加量（liàng）进行试验,当臭氧投（tóu）加量为7.0~8.0g/m3时,消毒（dú）已达到效果。具体结果见表2。

　　2臭氧的制取

　　人工（gōng）产生臭氧的方（fāng）法按原理分（fèn）为光化学（xué）、电化学、原子辐射（shè）和（hé）电晕（yūn）放电等几种（zhǒng）。

　　原子辐射法用得极少,工业应用臭氧（yǎng）源大多（duō）采用（yòng）电晕放电（diàn）法制取。电晕放电合成臭氧是目前世界上应用最多的臭氧制取技术,此技术能够使臭（chòu）氧产量单台（tái）达500kg/h以上。

　　电晕放电法（无声放（fàng）电或辉光发电法）就是一种干燥（zào）的含氧气体流（liú）过（guò）电晕放电区（qū）产生臭氧的方法。常用的原料气（qì）体有（yǒu）:氧气空（kōng）气以（yǐ）及（jí）含有氯、二氧化（huà）碳（tàn）,或（huò）许（xǔ）还有其他（tā）惰性稀释气体（tǐ）的含氧混合气体。

　　3次氯酸钠、紫（zǐ）外线、臭氧（yǎng）消毒（dú）的比较

　　次氯酸钠（NaCLO）在舰船污水处理系统中消毒（dú）时,是以固态或液态形式（shì）投加的,投加量正常为小于20mg/L,大于（yú）5mg/L,根据MEPC（55）决议余氯（lǜ）量小于0.5mg/L[2]时（shí）,如果采用次氯酸钠进（jìn）行消毒满足不（bú）了新标准（zhǔn）的要（yào）求。否则需作去氯处理（lǐ）。同时舰船上储存（cún）该药剂,需采用铁桶包（bāo）装,需进行防潮处理。

　　紫外线（xiàn）消毒无二次污染的（de）担忧,但是紫外线灯管罩易（yì）结（jié）垢,随着（zhe）时间的推移（yí）,势必影响灯光的强度（dù）,影响杀菌的效果。污水（shuǐ）处理系统运行过程中需对紫外线灯管罩进行定期的清除污（wū）垢。臭氧消毒反应快、投量少、适应能力强、消毒性能稳定（dìng）,无二次（cì）污（wū）染。表3为三种消毒方（fāng）式（shì）的比（bǐ）较。

　　4臭氧消毒（dú）技术（shù）在舰船生活污（wū）水处（chù）理中的应用

　　某船医疗污水在进行生（shēng）化处（chù）理之（zhī）前,先运用臭氧进行消毒。根据规范（fàn）要求,臭氧的投加量为30~40g/m3,根（gēn）据医院（yuàn）船总（zǒng）污水量,每小时臭（chòu）氧投加量为150~200g/h,故臭氧发生器选（xuǎn）用CF-G-2-200g,臭氧（yǎng）产（chǎn）生量为180~200g/h,满足要求（qiú）。同时考（kǎo）虑消毒系统的（de）可靠性,设置了2台臭氧发生器一（yī）用一（yī）备。为使臭氧消毒更充（chōng）分（fèn）,又设置了氧化（huà）塔,使污（wū）水和臭氧同时进入氧化塔充（chōng）分混合,使（shǐ）消毒更彻底。该（gāi）型医院船已服役两年多,使用（yòng）效果良（liáng）好，同时可以查看中国污水处理工程（chéng）网更多关于臭氧消毒技术处（chù）理废水的技术文档。

　　在满足MEPC.159（55）的新型WCMBR型生（shēng）活污水处理（lǐ）装置上使（shǐ）用臭氧对（duì）处（chù）理水进行消毒,消毒效果满足（zú）要求,并（bìng）通过了中国CCS船级社、美国（guó）USCG海岸（àn）警卫队、欧共体EC型式认可。使用臭氧消（xiāo）毒的WCMBR型生活（huó）污水处理装置已装舰、船多台（tái）套得到用户的好（hǎo）品。

　　5结束语（yǔ）

　　臭氧发生装置多（duō）为陆用型设（shè）备,今年（nián）来（lái）,由于国内大型舰（jiàn）船的建造增多,臭氧消毒技术逐步（bù）引用（yòng）至（zhì）舰船上,如何提高（gāo）其可靠性,满（mǎn）足舰船（chuán）工况是今后该技术船用（yòng）化研制的方向（xiàng）