浅谈臭氧消毒技术在（zài）舰船（chuán）污水处（chù）理中的应用

　　臭氧消毒技术已在陆用工程中得到长足（zú）应用,针对医院船等新型船舶的（de）建造以（yǐ）及MEPC.159（55）决议对消毒方式的（de）要求,臭氧消毒（dú）技（jì）术应该（gāi）可以（yǐ）广泛应用于舰船生活污（wū）水（shuǐ）处（chù）理系统的消毒（dú）。

　　目前舰（jiàn）船生活污水处理系统（tǒng）常用的消毒方式（shì）有两种:次（cì）氯酸钠NaClO液体或固体（tǐ）消毒;紫外线消毒。次氯酸（suān）钠属于高效的含氯消毒剂。杀菌作（zuò）用（yòng）包括次氯酸的作用、新生氧作用和氯化作用（yòng）。次氯酸钠的氧化作用是最主要的杀菌（jun1）机理。次氯酸钠在水中形成次氯（lǜ）酸,不仅（jǐn）可作用于细（xì）胞壁,其因（yīn）分（fèn）子小,不（bú）带电荷,还可渗（shèn）透入细胞内与蛋白质（zhì）发（fā）生氧化作用或破（pò）坏其磷酸脱氢酶,使糖代（dài）谢失调（diào）而至细胞死亡。其过（guò）程可（kě）表示为（wéi）

　　NaClO+H2O=HClO+NaOH

　　HClO—>HCl+[O]

　　紫（zǐ）外线（xiàn）的杀菌机理是通（tōng）过紫外（wài）线对细菌、病（bìng）毒、芽孢病原体等微生物的辐射（shè）损伤,以破（pò）坏其机体内DNA的结（jié）构,使其死（sǐ）亡或丧失繁殖能力。不同波段的（de）紫外线杀菌能力不同,只有短波紫外线（200~275nm）才能（néng）对细菌有杀灭功能。

　　1臭氧消毒技术

　　1.1臭氧杀菌的机（jī）理

　　臭氧O3是氧的同素异形体（tǐ）,很不稳定,在常温下可分（fèn）解为（wéi）氧气[1]。

　　臭氧对（duì）细菌（jun1）的灭（miè）活反应总是进（jìn）行得很迅速（sù）。与其他杀菌剂（jì）不同的是,臭氧能与细菌细胞壁脂（zhī）类双键反应,穿（chuān）入菌（jun1）体内部（bù）,作（zuò）用于蛋白和脂多糖,改变细（xì）胞（bāo）的通透性（xìng）,从而导致细菌死亡（wáng）。臭氧还作（zuò）用（yòng）于细胞内的（de）核物质,如核酸中的嘌（piào）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（tǐ）壳（ké）蛋白的四条（tiáo）多肽链（liàn）,并使RNA受到损伤,特（tè）别是形成蛋白质。噬菌体被（bèi）臭氧氧化后,电镜观（guān）察可见（jiàn）其表皮被（bèi）破碎成许多碎片,从中释放出许多核（hé）糖核酸（suān）,干扰其吸（xī）附到寄存体上,臭氧（yǎng）杀菌彻底。

　　1.2臭（chòu）氧的投加量,投加时间与杀菌效果

　　实验室对生活污水进行臭氧的消（xiāo）毒实（shí）验,以确定投（tóu）加时（shí）间和投加量。取（qǔ）30L水样,实验臭氧发生器质量浓度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（jìn）行细菌检测（类（lèi）大肠菌）。

　　在实（shí）验室（shì）静态下进行（háng）消毒试验,当（dāng）消毒（dú）时（shí）间达到3min时,消毒（dú）效果已达到MEPC159（55）决议要求（100个/100mL）,此时（shí）臭氧的投（tóu）加量为7.5g/m3。

　　（1000/30）×25×3/1000=7.5

　　为（wéi）此（cǐ）,在（zài）实验（yàn）室又对单位时间内不同的臭氧投（tóu）加量进行试验,当臭氧投加量为7.0~8.0g/m3时,消（xiāo）毒（dú）已达到（dào）效果。具体结果见表2。

　　2臭氧（yǎng）的制取

　　人工产生臭氧（yǎng）的（de）方（fāng）法按（àn）原（yuán）理分为（wéi）光化学、电化学（xué）、原子辐（fú）射和电晕放电等几种。

　　原（yuán）子辐射法用（yòng）得极少,工业应（yīng）用臭氧（yǎng）源大多采用电（diàn）晕放电法（fǎ）制（zhì）取（qǔ）。电晕放电合成臭氧是目前世（shì）界上（shàng）应用最多的臭氧制取技（jì）术,此技术能够使（shǐ）臭氧产（chǎn）量单（dān）台达500kg/h以上。

　　电（diàn）晕放电（diàn）法（无声放（fàng）电或辉光发电（diàn）法）就是一种干燥的含氧气体（tǐ）流过（guò）电晕放电区产生臭氧的方法。常用的原料气体有:氧气空气以及（jí）含（hán）有氯、二氧（yǎng）化碳,或（huò）许还有其他惰（duò）性稀释（shì）气（qì）体（tǐ）的含氧混合气体（tǐ）。

　　3次氯（lǜ）酸钠、紫外线、臭氧消毒的比较（jiào）

　　次氯酸钠（NaCLO）在（zài）舰船（chuán）污（wū）水（shuǐ）处理（lǐ）系统（tǒng）中消毒时,是以（yǐ）固（gù）态或液态形式投加的,投（tóu）加量正常为（wéi）小于20mg/L,大于5mg/L,根据MEPC（55）决（jué）议余氯量小（xiǎo）于0.5mg/L[2]时,如果采用（yòng）次氯酸钠进行消毒满（mǎn）足不了新标准的要求。否则（zé）需作去氯处理。同时舰（jiàn）船上储存该（gāi）药剂,需采用（yòng）铁桶包装,需进（jìn）行防潮处理。

　　紫（zǐ）外（wài）线（xiàn）消毒无二次污染的担忧,但是紫外线灯管罩易（yì）结垢（gòu）,随着时间的（de）推移,势（shì）必（bì）影响（xiǎng）灯光的强度,影响杀菌的效果。污水处理系（xì）统运行（háng）过程（chéng）中（zhōng）需对紫外线灯管罩进行定期的清除（chú）污垢。臭氧（yǎng）消（xiāo）毒反应快、投量（liàng）少、适应能（néng）力强（qiáng）、消（xiāo）毒性能稳定,无二次污染（rǎn）。表（biǎo）3为三种（zhǒng）消毒方式的比较（jiào）。

　　4臭氧消（xiāo）毒（dú）技术（shù）在舰船生活污水处理中的应用（yòng）

　　某船医（yī）疗污水在进行生化处理（lǐ）之前,先运用臭氧进行消（xiāo）毒。根据规范（fàn）要求,臭（chòu）氧的投加（jiā）量为（wéi）30~40g/m3,根据医院船总污水量,每小时臭（chòu）氧投加量（liàng）为150~200g/h,故臭氧发生器选用（yòng）CF-G-2-200g,臭氧产生（shēng）量为180~200g/h,满足要（yào）求（qiú）。同时考（kǎo）虑消毒（dú）系统的可靠性,设置（zhì）了2台臭（chòu）氧发生器一用一备。为使臭氧消毒更充分,又设置（zhì）了（le）氧化（huà）塔,使污（wū）水和臭（chòu）氧同时进入（rù）氧化塔（tǎ）充分混合,使消毒更（gèng）彻底。该型医院船（chuán）已服役两年多（duō）,使用效果良好，同时可以查看中国污水处理工（gōng）程网更多关于臭氧消毒技术处理废水的技术文档。

　　在满（mǎn）足MEPC.159（55）的新型WCMBR型（xíng）生活（huó）污水处理装置（zhì）上使用臭（chòu）氧对（duì）处理水进（jìn）行消毒（dú）,消毒效果满足要求,并通过了（le）中国CCS船级（jí）社、美（měi）国USCG海岸警卫队、欧（ōu）共（gòng）体EC型式认可。使用臭（chòu）氧消毒的WCMBR型生活污水处（chù）理装置已装舰、船多台套（tào）得到用户的好（hǎo）品。

　　5结（jié）束语

　　臭氧发生装置多为陆用型设备,今年来（lái）,由于国内大型舰船的建造增多（duō）,臭氧消毒技（jì）术逐（zhú）步引用至舰船上,如何提高其可靠性,满足（zú）舰（jiàn）船工况（kuàng）是今后该技术船用化研制的方向