浅谈臭（chòu）氧消毒技术在舰船污水（shuǐ）处（chù）理中（zhōng）的应用

　　臭氧消毒技术已（yǐ）在陆（lù）用工程中得到长足（zú）应用,针对医院船（chuán）等新型船舶（bó）的建造以（yǐ）及MEPC.159（55）决议对消毒（dú）方式的要求,臭氧消毒技术应该可以（yǐ）广泛（fàn）应用于舰船（chuán）生活污水处理系（xì）统的（de）消毒（dú）。

　　目（mù）前（qián）舰（jiàn）船生活污（wū）水（shuǐ）处理系统常用的消（xiāo）毒方式有两种:次氯酸钠NaClO液体或（huò）固（gù）体消毒;紫外线（xiàn）消毒。次氯酸钠属于高效的含氯消毒剂（jì）。杀（shā）菌作用包括次氯酸的（de）作用、新生氧作用和氯（lǜ）化作用。次氯酸钠的氧化作用是最主要的杀（shā）菌机理。次氯酸钠在（zài）水（shuǐ）中（zhōng）形（xíng）成（chéng）次（cì）氯酸（suān）,不仅（jǐn）可作（zuò）用（yòng）于细（xì）胞壁,其因分子小,不带电荷,还可渗透入细胞内与蛋白质发生氧化作用或破坏其（qí）磷酸脱氢酶,使糖代谢失调而至（zhì）细胞（bāo）死亡。其过（guò）程可（kě）表示为

　　NaClO+H2O=HClO+NaOH

　　HClO—>HCl+[O]

　　紫外（wài）线的杀菌（jun1）机理是通过紫外线对细菌、病毒、芽孢病原体等微生物的辐射损伤,以破坏其（qí）机体内DNA的结构,使其死亡或丧失繁殖能力。不同波段的紫外线杀菌能力不同,只有短波紫外线（200~275nm）才能对细菌（jun1）有杀灭功能（néng）。

　　1臭氧消毒技术

　　1.1臭（chòu）氧杀菌的机（jī）理

　　臭氧O3是氧（yǎng）的同素异形（xíng）体,很不（bú）稳定,在常温下可分解（jiě）为氧气[1]。

　　臭氧对细菌的灭活反应总是进行得很迅速。与其他杀菌剂不同的是（shì）,臭氧（yǎng）能与细菌（jun1）细（xì）胞壁脂类双键反应,穿入菌体内部（bù）,作用于蛋白和脂多糖,改变细胞的通透性,从而导（dǎo）致细菌死亡。臭氧还作用于细胞（bāo）内的核物（wù）质,如核酸（suān）中的嘌呤和嘧啶破坏DNA。

　　臭氧（yǎng）对（duì）病毒（dú）的作用首先是作用于病毒衣体壳蛋白的（de）四条多肽（tài）链（liàn）,并使RNA受到损伤,特别（bié）是形成蛋白质。噬菌（jun1）体被（bèi）臭氧（yǎng）氧化后（hòu）,电镜观（guān）察（chá）可见其表皮被破碎成许多碎片,从中释放出许多核糖（táng）核酸,干扰其吸附到寄存体上,臭氧杀菌彻底。

　　1.2臭（chòu）氧的投加量,投加时（shí）间与杀菌效果

　　实验室对生（shēng）活污水进（jìn）行臭氧（yǎng）的（de）消毒实验（yàn）,以（yǐ）确定投加时间和投加量。取30L水样（yàng）,实验臭（chòu）氧发生（shēng）器（qì）质量浓度（dù）25mg/L,通气（qì）量3L/min,进行（háng）臭（chòu）氧消（xiāo）毒试（shì）验。每（měi）消毒（dú）1min取样一次,进行细菌检测（cè）（类大肠菌）。

　　在实验（yàn）室静态下进行（háng）消毒试（shì）验,当消（xiāo）毒时间达到3min时,消毒效果已达（dá）到MEPC159（55）决议（yì）要求（100个/100mL）,此时臭氧（yǎng）的投加量为7.5g/m3。

　　（1000/30）×25×3/1000=7.5

　　为此,在实验室又对单（dān）位时间内不同（tóng）的臭氧投（tóu）加量进（jìn）行试验,当臭（chòu）氧投加量为7.0~8.0g/m3时,消（xiāo）毒已达到效（xiào）果。具体（tǐ）结果（guǒ）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（diàn）化学、原（yuán）子辐射和电晕放电等（děng）几（jǐ）种。

　　原子（zǐ）辐射法用（yòng）得极少,工（gōng）业应用臭氧源大（dà）多采用电晕放电（diàn）法制取（qǔ）。电晕放电合成臭氧是（shì）目前世界上应用最多的臭氧制取技术,此技术能够使臭氧产量单台达500kg/h以（yǐ）上。

　　电晕放电法（无声放电或辉光发电（diàn）法）就是一（yī）种干燥的含（hán）氧气体流过电晕放电区产生臭氧的方法。常用的原料气体有:氧气空气以及含有氯、二氧化碳,或许还（hái）有其他惰性稀释气体的含氧混合气体。

　　3次氯酸钠、紫外线、臭氧消毒（dú）的比较

　　次氯酸钠（NaCLO）在舰船污（wū）水处理系统中消毒时（shí）,是（shì）以固态或液态形式投加（jiā）的,投加（jiā）量（liàng）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（cǎi）用次氯酸（suān）钠进行消毒满足（zú）不了新（xīn）标准的要求。否则需作去氯处理。同时舰（jiàn）船上储存该药剂,需采用铁桶包装,需（xū）进（jìn）行防潮处理。

　　紫外（wài）线消毒无二次污染（rǎn）的担忧,但（dàn）是（shì）紫外线灯管罩（zhào）易（yì）结（jié）垢,随着时间（jiān）的推（tuī）移（yí）,势必（bì）影（yǐng）响（xiǎng）灯光的强度,影（yǐng）响杀菌的效果。污水处理系统（tǒng）运行过（guò）程中需对紫外线灯管罩进行定期的清除污垢。臭氧（yǎng）消（xiāo）毒反应（yīng）快、投量少、适应能力（lì）强、消毒性能稳定（dìng）,无二次污染。表3为三（sān）种消毒（dú）方式（shì）的比较。

　　4臭氧消毒（dú）技术在舰（jiàn）船生活污水处理中的应用

　　某船医疗（liáo）污水（shuǐ）在进行生化处理之前,先运用（yòng）臭氧进行消毒。根据规（guī）范要（yào）求,臭氧的投加量为30~40g/m3,根据医院船总污（wū）水量,每（měi）小（xiǎo）时臭氧投加量为150~200g/h,故（gù）臭氧发生器（qì）选用CF-G-2-200g,臭（chòu）氧产生量为180~200g/h,满（mǎn）足要求。同（tóng）时考虑（lǜ）消毒系统的可靠性（xìng）,设置了2台臭（chòu）氧发生（shēng）器一用一备（bèi）。为使臭氧（yǎng）消毒更充分,又设置（zhì）了（le）氧化塔,使（shǐ）污水和臭氧同（tóng）时进入氧化塔充分混合,使消（xiāo）毒更彻底。该（gāi）型（xíng）医院船（chuán）已服役两年（nián）多,使用效果良好，同时可以查看中国（guó）污水（shuǐ）处理（lǐ）工程网更多关于臭氧消（xiāo）毒技术处理废水的技术文档。

　　在满足MEPC.159（55）的新（xīn）型（xíng）WCMBR型（xíng）生活污水处理装置上使用臭氧对处理水进行消毒,消毒（dú）效（xiào）果满足要求,并通过了中国（guó）CCS船级社、美（měi）国（guó）USCG海岸警卫队、欧共体EC型（xíng）式认（rèn）可。使用臭氧消毒的WCMBR型生活污水处（chù）理装（zhuāng）置（zhì）已装舰、船（chuán）多台（tái）套（tào）得到用户的好（hǎo）品。

　　5结束语

　　臭氧发生装置多（duō）为（wéi）陆用型设备,今（jīn）年来,由于国内大（dà）型舰船的建造增多（duō）,臭氧消毒技术逐步引（yǐn）用至舰（jiàn）船上,如何提高其可靠性（xìng）,满足舰船工况（kuàng）是今后该技术船用化研制的方向