浅谈臭氧（yǎng）消毒技术在舰船污水（shuǐ）处（chù）理中的应用

　　臭氧消毒（dú）技（jì）术（shù）已在（zài）陆用工程（chéng）中得到（dào）长足应用,针对医院船等新（xīn）型船舶（bó）的建造以及（jí）MEPC.159（55）决议对消毒方式的（de）要求,臭氧消毒技（jì）术应该可以广泛（fàn）应用于舰船生活污水处理系统的消毒。

　　目前舰船生活（huó）污水处理系统（tǒng）常用的（de）消毒方式有两种（zhǒng）:次氯酸钠（nà）NaClO液体（tǐ）或固体消毒;紫外线消毒。次氯酸钠属于高效（xiào）的含氯消毒剂。杀菌作用包括（kuò）次氯酸的（de）作用、新生氧作用和氯（lǜ）化作（zuò）用。次（cì）氯酸钠的氧化作（zuò）用是最（zuì）主要的杀菌（jun1）机理。次（cì）氯酸钠在水中形成次（cì）氯（lǜ）酸,不仅（jǐn）可作用于细胞壁（bì）,其因分子小（xiǎo）,不带电荷,还可渗透入（rù）细胞（bāo）内与蛋白质发生氧（yǎng）化作用或破坏（huài）其磷（lín）酸（suān）脱（tuō）氢酶,使糖代谢失调（diào）而至细胞死亡。其（qí）过程可表示为（wéi）

　　NaClO+H2O=HClO+NaOH

　　HClO—>HCl+[O]

　　紫外（wài）线的杀菌机理是（shì）通（tōng）过紫外线对细菌、病毒、芽孢病原体等微生物的（de）辐射损伤,以破坏其机体内DNA的结构（gòu）,使其死亡或丧（sàng）失繁殖能力。不同波段（duàn）的（de）紫外线（xiàn）杀菌（jun1）能力不同,只有（yǒu）短波紫（zǐ）外线（200~275nm）才能对（duì）细菌有杀灭功能。

　　1臭氧消毒技术

　　1.1臭氧杀菌（jun1）的机理（lǐ）

　　臭氧O3是氧（yǎng）的同素异形体,很不稳定（dìng）,在（zài）常温下（xià）可分解为（wéi）氧气[1]。

　　臭氧（yǎng）对细菌的灭活反应总是进行得（dé）很迅速。与其他（tā）杀（shā）菌（jun1）剂不同（tóng）的是,臭氧能（néng）与细菌细胞壁脂类（lèi）双键反应（yīng）,穿入菌（jun1）体（tǐ）内部,作用于蛋白和（hé）脂多糖,改变细胞（bāo）的通透性（xìng）,从而导致细菌死亡（wáng）。臭氧还作用于（yú）细（xì）胞（bāo）内的核物质,如核酸中（zhōng）的嘌呤（lìng）和嘧啶破坏DNA。

　　臭氧对病毒的作用首先（xiān）是作用于病毒衣体壳蛋白（bái）的（de）四条多肽（tài）链,并使RNA受到损伤,特（tè）别是形成蛋白质。噬菌体被臭氧氧化后（hòu）,电镜观（guān）察（chá）可见其表皮被破碎成许多碎（suì）片,从（cóng）中释（shì）放出许多核糖（táng）核酸,干扰（rǎo）其吸附到寄存体上,臭氧杀菌（jun1）彻底。

　　1.2臭氧的投加量,投加（jiā）时间与（yǔ）杀（shā）菌效果

　　实（shí）验（yàn）室对生活污水（shuǐ）进行（háng）臭氧的消毒实验,以确定投加时间（jiān）和投加量。取（qǔ）30L水样,实验（yàn）臭氧发生（shēng）器质量浓（nóng）度25mg/L,通气量3L/min,进行臭（chòu）氧消毒试验。每消毒1min取样（yàng）一次（cì）,进（jìn）行细菌（jun1）检测（类（lèi）大肠菌）。

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

　　（1000/30）×25×3/1000=7.5

　　为此,在实验室又（yòu）对单位时间内不（bú）同（tóng）的臭（chòu）氧投加量进行试（shì）验,当臭氧投加量为7.0~8.0g/m3时,消毒已达到效果。具（jù）体结果见表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（yuán）子辐（fú）射和电晕放电等几（jǐ）种。

　　原子辐射法用得极少（shǎo）,工业应用（yòng）臭氧源大多采用电晕放电法（fǎ）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（jì）术,此技术能够使臭氧（yǎng）产（chǎn）量单台达500kg/h以上。

　　电晕放电法（无声（shēng）放电（diàn）或（huò）辉光发电法）就是一种干（gàn）燥的（de）含氧气体流过电晕放电区产（chǎn）生臭氧的方法。常用的（de）原（yuán）料（liào）气体（tǐ）有:氧气空气（qì）以及含有氯、二氧化碳（tàn）,或许还有（yǒu）其（qí）他惰性稀释（shì）气体的（de）含氧混合气体。

　　3次氯酸钠、紫外线、臭氧消（xiāo）毒的（de）比较

　　次氯酸钠（nà）（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加（jiā）的,投（tóu）加量正常（cháng）为小于20mg/L,大于（yú）5mg/L,根（gēn）据（jù）MEPC（55）决议余氯量（liàng）小于（yú）0.5mg/L[2]时,如果采（cǎi）用次氯酸钠进行消毒（dú）满（mǎn）足不了新标准的要求。否（fǒu）则需（xū）作去氯处理。同时舰（jiàn）船上储存该药（yào）剂,需采用（yòng）铁（tiě）桶（tǒng）包装,需进行防潮处（chù）理。

　　紫外线消毒无二次污染的担忧,但是紫外线灯管罩易（yì）结垢,随（suí）着时间（jiān）的（de）推（tuī）移,势必影（yǐng）响灯光（guāng）的（de）强度,影响杀（shā）菌（jun1）的（de）效果（guǒ）。污水处理（lǐ）系统运行过程中（zhōng）需对紫外线（xiàn）灯管罩进行（háng）定期的清除污垢。臭氧（yǎng）消毒反应快、投量少（shǎo）、适应能力强、消毒（dú）性能（néng）稳定,无二次污染。表3为（wéi）三（sān）种消毒方式（shì）的比较。

　　4臭（chòu）氧消毒技术（shù）在舰船生活污水处理（lǐ）中的应用（yòng）

　　某船医（yī）疗污水在进行生化处理之（zhī）前,先（xiān）运用臭氧进行消毒。根据规范要求,臭氧的投加量为（wéi）30~40g/m3,根（gēn）据医（yī）院船总（zǒng）污（wū）水（shuǐ）量,每小时臭（chòu）氧投加量为150~200g/h,故臭氧发生（shēng）器（qì）选用（yòng）CF-G-2-200g,臭氧产生（shēng）量为180~200g/h,满足要求。同时考（kǎo）虑消毒系统（tǒng）的可靠性,设置了2台臭氧发生器一用一备。为使臭氧（yǎng）消毒更充分,又设置了氧化塔,使污（wū）水和（hé）臭氧（yǎng）同时进（jìn）入氧化塔充分混合,使消毒更彻底。该型医院船已服（fú）役两年多,使用（yòng）效果良好，同时可以查看中国污水（shuǐ）处理工程（chéng）网更多关于臭氧（yǎng）消毒技（jì）术处（chù）理废水的技术文档。

　　在满足MEPC.159（55）的（de）新（xīn）型WCMBR型生活（huó）污水处理装（zhuāng）置上使用臭氧对处理水进行消毒（dú）,消毒效果满足（zú）要求,并通过（guò）了中国（guó）CCS船级社、美国USCG海（hǎi）岸警卫队、欧共体EC型式认可（kě）。使用臭氧消毒（dú）的WCMBR型生（shēng）活污水处（chù）理装（zhuāng）置已装舰、船多台（tái）套得到用（yòng）户的好（hǎo）品。

　　5结束语

　　臭氧发（fā）生装（zhuāng）置多为陆用型（xíng）设备,今年来,由于国（guó）内大型舰船的建造增多（duō）,臭氧消毒技术（shù）逐（zhú）步引用至舰船上,如（rú）何提高（gāo）其可（kě）靠性,满足舰船工况是（shì）今（jīn）后该技（jì）术船用化研制的方向