浅谈臭氧消毒技术在（zài）舰船污水处理（lǐ）中（zhōng）的（de）应用

　　臭氧消毒技术已在陆用工程中得到长足应（yīng）用,针对医院船等新型船舶的（de）建造以及（jí）MEPC.159（55）决议（yì）对消毒方式的（de）要求（qiú）,臭氧（yǎng）消（xiāo）毒（dú）技术应该可以广泛（fàn）应用于舰船生活污水处理系统的消毒。

　　目前舰（jiàn）船生（shēng）活污水处（chù）理系（xì）统常（cháng）用的消毒方式有（yǒu）两种:次氯酸钠NaClO液体（tǐ）或固体（tǐ）消（xiāo）毒;紫（zǐ）外线消毒。次氯酸钠属于高效的含（hán）氯消毒剂。杀菌作用（yòng）包括次（cì）氯酸的作（zuò）用、新生氧（yǎng）作用和（hé）氯化作用。次氯酸钠（nà）的氧化（huà）作用是最主（zhǔ）要的杀菌机理。次氯（lǜ）酸钠（nà）在水中形成次氯酸,不（bú）仅可作用于细胞壁,其因分子小,不（bú）带电荷,还可渗透入细胞内与蛋白质发生氧化作用（yòng）或破（pò）坏其磷酸（suān）脱氢酶,使糖代谢失调而（ér）至细（xì）胞（bāo）死（sǐ）亡（wáng）。其过程可表（biǎo）示（shì）为

　　NaClO+H2O=HClO+NaOH

　　HClO—>HCl+[O]

　　紫外线的杀菌机理是通过紫（zǐ）外（wài）线对细菌、病毒、芽孢病原体（tǐ）等微生物的辐射损伤,以破（pò）坏（huài）其（qí）机（jī）体内（nèi）DNA的结构,使（shǐ）其死亡或丧失繁殖能（néng）力。不同波段的紫外（wài）线杀（shā）菌能力（lì）不同,只有短波（bō）紫外线（200~275nm）才能对细菌有杀（shā）灭功能。

　　1臭氧消毒技（jì）术

　　1.1臭氧杀菌的（de）机理

　　臭（chòu）氧O3是氧的同素异（yì）形体,很不（bú）稳定,在常温下可（kě）分解为氧气[1]。

　　臭氧对（duì）细菌的灭活反应总是进行得很迅速。与其他杀菌剂不同（tóng）的是,臭氧能与细菌细胞壁脂类双键反应（yīng）,穿入菌体内部,作用于蛋（dàn）白和脂多糖（táng）,改变细胞的通透（tòu）性,从而导致细菌死亡。臭氧（yǎng）还作用于细胞内（nèi）的核物质（zhì）,如核酸中的嘌呤和（hé）嘧啶破坏DNA。

　　臭氧（yǎng）对病毒的作用（yòng）首先是作用（yòng）于病（bìng）毒衣体壳蛋白的四条（tiáo）多肽（tài）链,并（bìng）使RNA受到（dào）损伤,特别（bié）是形成（chéng）蛋白质。噬菌（jun1）体被（bèi）臭（chòu）氧氧化后,电镜观（guān）察可见其表皮被破（pò）碎成（chéng）许多碎片（piàn）,从中释放出许多核糖核（hé）酸,干扰其（qí）吸附（fù）到寄（jì）存（cún）体上,臭氧杀菌彻底（dǐ）。

　　1.2臭氧的投加（jiā）量,投加时间与杀菌效果

　　实验室对生活污水（shuǐ）进行（háng）臭氧的消毒（dú）实验（yàn）,以确定投加时间和投（tóu）加（jiā）量（liàng）。取（qǔ）30L水样,实验（yàn）臭氧（yǎng）发生器质量浓度25mg/L,通气量3L/min,进行臭氧消毒试验。每（měi）消（xiāo）毒1min取样一次,进行细菌检测（类（lèi）大肠菌（jun1））。

　　在实验室（shì）静态下（xià）进行（háng）消毒试（shì）验,当（dāng）消（xiāo）毒时间达到（dào）3min时,消毒效果（guǒ）已达到MEPC159（55）决议（yì）要求（qiú）（100个/100mL）,此时臭氧的投加量为7.5g/m3。

　　（1000/30）×25×3/1000=7.5

　　为此,在实验室又对单位时（shí）间（jiān）内不同的臭氧投加量（liàng）进行试（shì）验,当臭氧投加量为7.0~8.0g/m3时,消毒已达到效（xiào）果。具体结果（guǒ）见（jiàn）表2。

　　2臭氧的制取

　　人工产生臭氧的方法按原理分为（wéi）光化学、电化学、原子辐（fú）射和电晕放电等（děng）几（jǐ）种。

　　原子（zǐ）辐射法用得极少,工业应（yīng）用臭氧（yǎng）源大多采用电（diàn）晕放电法制取。电晕放电合（hé）成臭氧是目前世界上应用最（zuì）多的臭氧制（zhì）取技术,此（cǐ）技术（shù）能够使（shǐ）臭氧（yǎng）产量（liàng）单台达500kg/h以上。

　　电晕放电（diàn）法（无声放电或辉光发电法）就是一种（zhǒng）干燥的含氧气（qì）体流过电晕放电区产生（shēng）臭氧（yǎng）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（huò）许还有其（qí）他惰性稀释（shì）气体的含氧混合气体。

　　3次氯酸（suān）钠、紫外线、臭氧消毒（dú）的比较

　　次氯酸钠（NaCLO）在舰船污水处理系统中消毒时（shí）,是以固态（tài）或液态形式投加（jiā）的,投加量正常为（wéi）小于20mg/L,大于5mg/L,根据MEPC（55）决议余氯量小（xiǎo）于0.5mg/L[2]时,如果采用次氯酸钠进行消（xiāo）毒满足不了新标准的要求。否则需作去氯处（chù）理。同时舰船上储存该药剂（jì）,需采（cǎi）用铁桶（tǒng）包装（zhuāng）,需进（jìn）行防潮处理。

　　紫（zǐ）外线消毒无二次污染（rǎn）的担忧（yōu）,但是紫（zǐ）外线灯管罩易结垢,随着时间的推移,势必影响（xiǎng）灯光的强度（dù）,影（yǐng）响杀菌的效果。污水处理（lǐ）系统运行过程中需对（duì）紫外线灯管罩进行定期的（de）清除污垢。臭氧（yǎng）消毒反（fǎn）应（yīng）快、投量少（shǎo）、适应能力强、消（xiāo）毒性能稳定,无二次污（wū）染。表3为三（sān）种消毒方式的（de）比较。

　　4臭氧消毒技术（shù）在舰（jiàn）船生活污水处理中的应用

　　某船医疗污水在（zài）进（jìn）行生（shēng）化处理（lǐ）之前,先运（yùn）用臭氧进行消毒。根据规范要求（qiú）,臭氧的投加量为30~40g/m3,根据医院船总污（wū）水（shuǐ）量（liàng）,每（měi）小时臭氧投加量为150~200g/h,故臭氧（yǎng）发（fā）生（shēng）器选用CF-G-2-200g,臭氧产生量为（wéi）180~200g/h,满足要求。同时考虑消（xiāo）毒系统的可靠性,设（shè）置了2台臭氧发生器一用一备。为使臭氧消毒（dú）更充分,又设置了氧化塔,使（shǐ）污水（shuǐ）和臭（chòu）氧同时（shí）进入（rù）氧化（huà）塔充分混合,使消（xiāo）毒更彻（chè）底。该型医院船（chuán）已服役两年多（duō）,使（shǐ）用效果良好，同时可（kě）以查看中国污水处理工程网更多（duō）关于臭（chòu）氧消（xiāo）毒（dú）技术处理（lǐ）废水的技术（shù）文档。

　　在满足MEPC.159（55）的新型WCMBR型（xíng）生活污水处理装置上（shàng）使（shǐ）用臭氧对处理水进行消毒,消毒效果满足要求,并通过了中（zhōng）国CCS船级社、美国USCG海岸（àn）警卫队、欧共体EC型式认可。使用臭（chòu）氧（yǎng）消毒的WCMBR型（xíng）生活污（wū）水处理装置已（yǐ）装舰、船多（duō）台套得（dé）到用（yòng）户（hù）的（de）好品（pǐn）。

　　5结束语

　　臭氧发生装置（zhì）多（duō）为陆用型设备,今年来,由于国内大型舰（jiàn）船的建造增多,臭氧消毒技术（shù）逐步引用至舰（jiàn）船上,如何提高其可靠性,满足舰船（chuán）工（gōng）况是今后该技术船用化研（yán）制（zhì）的方向