浅谈臭氧消毒技术在（zài）舰船污水（shuǐ）处理（lǐ）中的应（yīng）用

　　臭氧消毒技术（shù）已在（zài）陆（lù）用工程中得到长足应（yīng）用,针对医（yī）院船（chuán）等新型船舶的（de）建造以（yǐ）及MEPC.159（55）决议对（duì）消毒方（fāng）式的要求（qiú）,臭氧消毒技术（shù）应（yīng）该可以广泛应用于舰船（chuán）生活污水处理系统的（de）消毒。

　　目前舰船生（shēng）活污水处（chù）理系统（tǒng）常用的消毒（dú）方式有两种:次氯酸钠（nà）NaClO液体（tǐ）或固（gù）体消毒（dú）;紫（zǐ）外线消毒。次（cì）氯（lǜ）酸（suān）钠（nà）属（shǔ）于高效的（de）含氯消（xiāo）毒剂。杀菌作用包括次氯酸的作用（yòng）、新生氧作用和氯（lǜ）化作（zuò）用。次氯酸钠的氧化作（zuò）用是最主要的杀菌机理。次氯酸钠在（zài）水中形成（chéng）次氯（lǜ）酸,不仅可作用于细胞壁,其因分子小,不带电荷,还（hái）可（kě）渗透入细（xì）胞内与蛋白（bái）质发生氧化作用（yòng）或破坏其磷酸脱氢酶（méi）,使糖代谢（xiè）失调（diào）而至细胞（bāo）死亡。其过程可（kě）表（biǎo）示为

　　NaClO+H2O=HClO+NaOH

　　HClO—>HCl+[O]

　　紫外线的（de）杀菌机理（lǐ）是（shì）通过紫外线对细（xì）菌、病（bìng）毒、芽（yá）孢病原体等微生物的辐射损伤,以（yǐ）破坏其机体内（nèi）DNA的结构,使其死亡或丧失繁殖（zhí）能力。不同波段（duàn）的紫（zǐ）外线杀菌能（néng）力不（bú）同,只有短波紫（zǐ）外线（200~275nm）才能对细（xì）菌有杀灭（miè）功能。

　　1臭氧（yǎng）消毒（dú）技术

　　1.1臭氧杀菌的机（jī）理（lǐ）

　　臭（chòu）氧O3是氧的同素异形（xíng）体,很不稳（wěn）定,在（zài）常温下可（kě）分解为氧气[1]。

　　臭氧对细菌（jun1）的灭活反应总是进行得很迅速（sù）。与（yǔ）其他杀菌剂不同的是,臭氧能（néng）与（yǔ）细菌细胞壁脂类双键反应,穿入菌体内部,作用于蛋白和脂多糖,改变细（xì）胞（bāo）的（de）通（tōng）透性,从而导（dǎo）致细菌死（sǐ）亡。臭氧还（hái）作用于细胞内的核物（wù）质,如核酸中的嘌呤和嘧啶破坏DNA。

　　臭氧（yǎng）对病毒的作用（yòng）首先是作用于病毒（dú）衣体壳蛋白的四（sì）条多肽（tài）链,并使RNA受（shòu）到损伤,特别是形成蛋白质。噬菌体被臭氧氧化后,电（diàn）镜（jìng）观察可见其表皮被破碎成许多（duō）碎片（piàn）,从（cóng）中释放出许多核糖核酸,干扰其吸附到寄存体上,臭氧杀菌彻底（dǐ）。

　　1.2臭氧的投加量（liàng）,投（tóu）加时（shí）间与杀菌（jun1）效果

　　实（shí）验室对生活污水进行臭氧的消毒实验,以确定投加时间和（hé）投（tóu）加（jiā）量。取30L水样,实验臭氧发生器质量（liàng）浓度25mg/L,通气量（liàng）3L/min,进行（háng）臭氧消（xiāo）毒试（shì）验（yàn）。每消毒（dú）1min取（qǔ）样一次,进行细菌检测（类（lèi）大肠菌）。

　　在实验室静态（tài）下进行消毒（dú）试（shì）验,当（dāng）消毒时间（jiān）达到3min时,消毒效果（guǒ）已达（dá）到MEPC159（55）决议要（yào）求（100个/100mL）,此时臭氧的投（tóu）加量为7.5g/m3。

　　（1000/30）×25×3/1000=7.5

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

　　2臭氧的制取

　　人工产生臭（chòu）氧的方法按原理（lǐ）分为光（guāng）化学、电化学、原子辐射和电晕（yūn）放电等几种（zhǒng）。

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

　　电晕（yūn）放电法（无声放电或辉光发电（diàn）法（fǎ））就是一种干燥的含氧气体流（liú）过电（diàn）晕放电区产生臭氧的方法（fǎ）。常用的原料气体有（yǒu）:氧气空气以及含有氯、二氧（yǎng）化（huà）碳,或（huò）许还有其（qí）他惰性稀（xī）释气体的含氧混合（hé）气体（tǐ）。

　　3次氯酸钠、紫外线、臭（chòu）氧（yǎng）消（xiāo）毒（dú）的比较

　　次氯（lǜ）酸钠（NaCLO）在舰船污水处（chù）理系（xì）统（tǒng）中（zhōng）消毒时,是以（yǐ）固态或液态形（xíng）式投加（jiā）的,投加量正常（cháng）为小于20mg/L,大于5mg/L,根据MEPC（55）决议余氯量（liàng）小于0.5mg/L[2]时,如果采用次（cì）氯酸钠进行消毒满足不了新标准的要求。否则需作去氯处（chù）理。同时（shí）舰船上储存（cún）该药剂（jì）,需采用铁桶包（bāo）装（zhuāng）,需进行防潮处理。

　　紫外线消毒无二次污（wū）染的担忧（yōu）,但是紫外（wài）线灯管罩易结垢,随着时间的推移,势（shì）必影响灯光的强度,影响（xiǎng）杀菌的效果。污水处（chù）理系统（tǒng）运（yùn）行过程中（zhōng）需（xū）对紫外（wài）线灯管罩进（jìn）行定期的清除污垢。臭氧（yǎng）消（xiāo）毒（dú）反（fǎn）应快、投（tóu）量少、适应能力强、消（xiāo）毒（dú）性能稳定,无二次污（wū）染。表3为三种消毒方式（shì）的比较。

　　4臭氧消毒（dú）技术在舰船生活污水处理（lǐ）中的应用

　　某船医疗污水（shuǐ）在进行生（shēng）化处（chù）理（lǐ）之（zhī）前,先运用臭（chòu）氧（yǎng）进行消毒（dú）。根据规范要求,臭（chòu）氧的投加量（liàng）为30~40g/m3,根据医院船总（zǒng）污水量,每小时臭氧投加量为150~200g/h,故臭（chòu）氧发（fā）生器选用CF-G-2-200g,臭氧产（chǎn）生量为180~200g/h,满足要求。同时考虑（lǜ）消毒系统（tǒng）的可靠性,设置了2台臭氧发生（shēng）器一用（yòng）一备。为使臭氧消毒更充分（fèn）,又设置了氧化（huà）塔（tǎ）,使污水和臭氧（yǎng）同时进（jìn）入氧化塔充分混合,使消毒更彻底。该型医院船已服役两年多,使用效果良好，同时可以查看中（zhōng）国污水处理工程（chéng）网更多关于臭氧消毒（dú）技术（shù）处理（lǐ）废水的技（jì）术文档。

　　在满足MEPC.159（55）的（de）新型WCMBR型生活污水处理装置上使用臭氧（yǎng）对处理水进行消毒,消（xiāo）毒效果满足要求,并通过了中国（guó）CCS船级（jí）社、美国USCG海岸警卫（wèi）队、欧共（gòng）体EC型式认可（kě）。使用臭氧消毒的WCMBR型生活污水处（chù）理装置已装舰、船（chuán）多（duō）台套得到用户的好品。

　　5结束（shù）语

　　臭（chòu）氧发（fā）生装置多（duō）为陆用型（xíng）设备,今年来,由于国（guó）内大型舰（jiàn）船的建造增多,臭氧消毒技术逐步引用至（zhì）舰船上,如何提高其（qí）可（kě）靠性,满足舰船工（gōng）况是今后该技（jì）术（shù）船（chuán）用化（huà）研制（zhì）的方向（xiàng）