浅谈臭氧（yǎng）消毒技术在舰船污水（shuǐ）处理中的（de）应用

　　臭氧消毒技术已（yǐ）在陆用工程中得到长（zhǎng）足应用,针对（duì）医院船等新型船舶的建造以及MEPC.159（55）决议对消毒方式的要求,臭氧（yǎng）消毒技（jì）术应该可以广（guǎng）泛（fàn）应（yīng）用于舰船生活污水处（chù）理系统的消毒。

　　目前舰船生活污水处理系统常用的消毒方式有两种:次氯酸钠NaClO液体或固（gù）体消毒;紫外线（xiàn）消毒。次（cì）氯酸钠属于高效的含氯消毒剂。杀菌作用包括次（cì）氯酸（suān）的作用、新生氧作用和氯化作用。次氯酸钠（nà）的（de）氧化（huà）作用是（shì）最主要（yào）的杀菌（jun1）机理（lǐ）。次（cì）氯酸钠在水中形（xíng）成次氯酸,不仅（jǐn）可（kě）作用于细（xì）胞壁,其因（yīn）分（fèn）子小,不带电（diàn）荷,还可渗透入细（xì）胞内与蛋白质（zhì）发生（shēng）氧化作用或（huò）破坏（huài）其磷酸脱氢酶,使糖代谢失调而（ér）至细胞死亡。其过程可表示为

　　NaClO+H2O=HClO+NaOH

　　HClO—>HCl+[O]

　　紫外线的杀菌（jun1）机理是通过紫外（wài）线（xiàn）对细菌（jun1）、病毒（dú）、芽孢病原体等微生物的辐射损伤（shāng）,以破坏其机体内DNA的结构,使（shǐ）其死亡或丧失繁（fán）殖能力。不同波段的（de）紫外线杀菌能力不（bú）同,只有短（duǎn）波紫外线（200~275nm）才能对细菌有（yǒu）杀灭（miè）功能。

　　1臭氧消毒（dú）技术

　　1.1臭氧杀菌的机理

　　臭氧O3是氧的（de）同素异（yì）形体,很不稳定,在常温下（xià）可（kě）分解为氧气[1]。

　　臭氧对细（xì）菌的灭活反（fǎn）应总是进行得很（hěn）迅速。与其他杀菌剂不同（tóng）的（de）是,臭氧能与细菌细胞壁（bì）脂（zhī）类双键反应,穿入（rù）菌（jun1）体内部,作用（yòng）于蛋白和脂多糖,改变细胞的通（tōng）透性,从而导致（zhì）细菌死（sǐ）亡。臭（chòu）氧还作用于细胞（bāo）内（nèi）的核物质,如核酸（suān）中的嘌呤和嘧啶（dìng）破坏DNA。

　　臭氧对病毒的作（zuò）用（yòng）首（shǒu）先（xiān）是作用（yòng）于病毒衣体壳蛋白的（de）四（sì）条多肽链,并使RNA受到损（sǔn）伤,特别（bié）是形成蛋白（bái）质。噬菌体被臭氧氧化后,电镜观察可见其（qí）表皮被破碎（suì）成许多碎片,从中释放出许多核糖核酸,干扰其（qí）吸（xī）附到寄存体上（shàng）,臭氧杀菌彻底。

　　1.2臭氧（yǎng）的投加量,投加时间与杀菌效果

　　实（shí）验室对生（shēng）活污水进行臭氧的消毒（dú）实验,以（yǐ）确定投（tóu）加（jiā）时（shí）间和投（tóu）加（jiā）量。取30L水样,实验臭氧发生器质量浓度（dù）25mg/L,通气量3L/min,进（jìn）行臭氧消毒试验。每消毒1min取样一（yī）次（cì）,进行细菌检测（类（lèi）大肠菌）。

　　在实验（yàn）室静态下（xià）进（jìn）行消毒试验,当消毒时间达到3min时,消（xiāo）毒效果（guǒ）已达到MEPC159（55）决议（yì）要（yào）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（wéi）此,在（zài）实验室又对单位时间内不同的（de）臭氧投加量进行（háng）试（shì）验,当臭氧投（tóu）加量为7.0~8.0g/m3时,消毒（dú）已达到效果（guǒ）。具体（tǐ）结果见表2。

　　2臭（chòu）氧的制取

　　人工产生臭氧（yǎng）的方法按原理分为光化学、电化学、原子辐射和电晕放电等几种（zhǒng）。

　　原子（zǐ）辐射法用得极少,工业应用臭（chòu）氧源大（dà）多（duō）采用电晕放电法制取。电晕放（fàng）电合（hé）成臭氧是目前世界上应用最多的臭氧制取技（jì）术,此（cǐ）技术能（néng）够使（shǐ）臭氧（yǎng）产量单（dān）台达500kg/h以上（shàng）。

　　电晕放（fàng）电法（无声放电或辉光发电（diàn）法）就是（shì）一种干燥的含氧气体流过电晕放电区产生（shēng）臭（chòu）氧的方法。常用的原料气体有:氧气空气以（yǐ）及含有氯、二氧化（huà）碳（tàn）,或许还有其他惰性稀（xī）释气体的含氧混合气（qì）体。

　　3次氯酸钠（nà）、紫外（wài）线、臭氧消（xiāo）毒的比较

　　次（cì）氯（lǜ）酸钠（NaCLO）在舰（jiàn）船污水处理系统中消（xiāo）毒时,是（shì）以固态或液态形式投（tóu）加的（de）,投加量正常为小（xiǎo）于20mg/L,大于5mg/L,根据MEPC（55）决议余（yú）氯量小于0.5mg/L[2]时,如果采（cǎi）用次氯酸（suān）钠（nà）进行消毒满足不了新标准（zhǔn）的要求。否则需作去氯处理。同时舰（jiàn）船上储存（cún）该药剂,需（xū）采用铁桶包装,需进行防潮处理（lǐ）。

　　紫外线消毒无二次污（wū）染的（de）担忧（yōu）,但是紫外线灯管罩（zhào）易结垢,随着时间的推移,势必（bì）影响灯光的强度,影（yǐng）响杀菌的效果。污水处理系统运（yùn）行过程（chéng）中需对（duì）紫外线灯管（guǎn）罩进行定期的清（qīng）除污垢。臭氧消毒（dú）反应快、投量少（shǎo）、适应能力强、消毒性能稳定,无二（èr）次污（wū）染。表（biǎo）3为三种消毒方（fāng）式的比较（jiào）。

　　4臭氧消毒技术在舰（jiàn）船生活污（wū）水（shuǐ）处理中的应用（yòng）

　　某船医（yī）疗污水在进行生（shēng）化处理之前,先运（yùn）用臭氧进行（háng）消毒（dú）。根（gēn）据规范要求,臭氧的投（tóu）加量为30~40g/m3,根据医院（yuàn）船总污水量,每小时臭氧投加量（liàng）为150~200g/h,故臭氧发生器选（xuǎn）用CF-G-2-200g,臭氧产生量（liàng）为（wéi）180~200g/h,满足（zú）要求。同（tóng）时考虑（lǜ）消毒系（xì）统的（de）可靠性,设置（zhì）了2台臭（chòu）氧（yǎng）发（fā）生（shēng）器一用（yòng）一备。为使（shǐ）臭氧消（xiāo）毒更充分,又（yòu）设置了氧化（huà）塔,使污水和臭氧同时（shí）进（jìn）入氧（yǎng）化（huà）塔充分混（hún）合,使消毒更彻底。该型医院船已服役两年多（duō）,使用（yòng）效果（guǒ）良好（hǎo），同时可以查（chá）看（kàn）中国污水（shuǐ）处理工（gōng）程网更多关于（yú）臭氧消毒技术（shù）处理废水的技术文档（dàng）。

　　在满足（zú）MEPC.159（55）的新型WCMBR型（xíng）生活污水处理装（zhuāng）置（zhì）上使（shǐ）用（yòng）臭氧对处理水进行消毒,消毒效果满足要（yào）求（qiú）,并通过了中国CCS船级（jí）社（shè）、美国（guó）USCG海（hǎi）岸（àn）警卫队、欧共体EC型式认可。使用臭氧消毒的（de）WCMBR型生（shēng）活污水处理装（zhuāng）置已装舰、船多台套得到（dào）用户的好（hǎo）品（pǐn）。

　　5结束语

　　臭氧发（fā）生（shēng）装置多为陆用型（xíng）设备,今年来,由于国内大型舰船的建造增多,臭（chòu）氧消毒技术逐步引用至舰船上（shàng）,如何（hé）提高其可靠性,满（mǎn）足舰船（chuán）工（gōng）况是今后该技术船用化研制的方向