浅谈（tán）臭（chòu）氧（yǎng）消毒技术（shù）在（zài）舰船污水处理中的应用

　　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建（jiàn）造以及（jí）MEPC.159（55）决议对消毒方式（shì）的要求,臭氧（yǎng）消毒技术应该可以广泛应用于舰（jiàn）船生活污水处理系统的消毒（dú）。

　　目前（qián）舰船生活污水处理系（xì）统常用（yòng）的消毒方式有两种:次氯酸钠（nà）NaClO液体或（huò）固体消毒;紫外（wài）线消（xiāo）毒。次氯酸（suān）钠属于高效的（de）含氯消（xiāo）毒剂。杀菌（jun1）作用（yòng）包括（kuò）次（cì）氯酸的作（zuò）用、新生氧作用和（hé）氯（lǜ）化作（zuò）用。次氯酸钠的氧化作用是（shì）最主要的杀菌机理。次（cì）氯（lǜ）酸钠在水（shuǐ）中形（xíng）成（chéng）次（cì）氯酸（suān）,不仅可作用于细（xì）胞壁,其因分子小,不带（dài）电荷,还（hái）可渗透入细胞内与蛋白质（zhì）发生氧化作（zuò）用或破坏其磷酸（suān）脱氢酶,使糖代谢失调而至细胞死亡（wáng）。其过程（chéng）可表示（shì）为（wéi）

　　NaClO+H2O=HClO+NaOH

　　HClO—>HCl+[O]

　　紫外线的杀菌机理是通过紫外线对细菌、病毒（dú）、芽孢病原体等（děng）微生物的辐射损伤（shāng）,以破坏其（qí）机（jī）体内DNA的结构,使其死亡（wáng）或丧失繁殖能力。不（bú）同波段的（de）紫外线杀菌能力不同（tóng）,只有短波（bō）紫外线（200~275nm）才能（néng）对细菌有杀灭功（gōng）能。

　　1臭氧消毒技术

　　1.1臭氧（yǎng）杀菌的（de）机（jī）理

　　臭（chòu）氧O3是氧（yǎng）的同素异形体,很（hěn）不稳定,在常（cháng）温（wēn）下可（kě）分解为氧气（qì）[1]。

　　臭（chòu）氧对细菌（jun1）的灭活反应总是进行得很迅（xùn）速。与其他杀菌剂不同的是（shì）,臭氧能（néng）与细菌（jun1）细胞壁脂类双键反应,穿入菌体内部,作用（yòng）于蛋（dàn）白和脂多糖,改变细（xì）胞的通（tōng）透性（xìng）,从而（ér）导致（zhì）细菌死亡（wáng）。臭氧还作用于（yú）细胞内的核物（wù）质,如（rú）核（hé）酸中的嘌呤和嘧啶破坏DNA。

　　臭（chòu）氧对病（bìng）毒的作（zuò）用首（shǒu）先是（shì）作用于病毒（dú）衣体壳蛋白的四（sì）条多肽链,并使RNA受到损伤,特别是形（xíng）成（chéng）蛋（dàn）白质。噬菌体被臭氧氧化后,电镜观察可见（jiàn）其表皮被破碎成许多碎（suì）片,从中（zhōng）释（shì）放出许多（duō）核糖核酸,干扰其吸附到（dào）寄存体上,臭（chòu）氧杀菌彻底。

　　1.2臭（chòu）氧的（de）投（tóu）加量,投（tóu）加时间与杀（shā）菌效果

　　实验室对生活污水进行臭氧的消毒实验,以（yǐ）确定投加时间和投加量。取30L水样,实（shí）验臭氧发生器质量（liàng）浓度25mg/L,通气量3L/min,进行臭氧消毒试验。每消毒（dú）1min取（qǔ）样一次,进行细菌检测（类大肠菌）。

　　在实验室静态下进（jìn）行消毒试验,当消毒（dú）时间达（dá）到3min时,消毒效果已达到MEPC159（55）决议要（yào）求（100个/100mL）,此时臭氧的投加量为7.5g/m3。

　　（1000/30）×25×3/1000=7.5

　　为（wéi）此,在实（shí）验（yàn）室又（yòu）对单位时（shí）间内不（bú）同的臭（chòu）氧投加（jiā）量进行试验,当臭氧投加量（liàng）为7.0~8.0g/m3时,消毒已达到效果。具（jù）体结果见表2。

　　2臭氧的制取

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

　　原子辐射法（fǎ）用得极少,工（gōng）业应（yīng）用（yòng）臭氧源大多（duō）采用电晕放（fàng）电法制取。电（diàn）晕放电合成臭（chòu）氧是目前世（shì）界上应用最多的臭氧制取技术,此技术能够使臭氧产（chǎn）量单台（tái）达500kg/h以上。

　　电晕放电法（无声放电或辉光发电法）就是一种干燥的含（hán）氧（yǎng）气体流过（guò）电晕放电区产生臭（chòu）氧的方法。常用（yòng）的原料气体有:氧气空气以及（jí）含有氯、二氧（yǎng）化碳,或（huò）许还有其他（tā）惰性稀释气体的含氧混合（hé）气体。

　　3次氯酸钠、紫外（wài）线、臭氧消毒的比较

　　次氯酸（suān）钠（NaCLO）在舰船（chuán）污（wū）水处理系统中消毒时,是以固态或液态形（xíng）式投加的,投加量正常为小于20mg/L,大于5mg/L,根据MEPC（55）决议余氯（lǜ）量小于0.5mg/L[2]时（shí）,如（rú）果采用（yòng）次（cì）氯酸钠进行（háng）消毒满足（zú）不了（le）新标准的（de）要求。否则需作去氯处理。同时舰船（chuán）上储存（cún）该（gāi）药剂,需采用铁桶包装,需进行防潮处理（lǐ）。

　　紫外（wài）线消毒无二次（cì）污染（rǎn）的担（dān）忧（yōu）,但是紫外线灯管罩易（yì）结（jié）垢,随着时间的推移（yí）,势必影（yǐng）响（xiǎng）灯光的强度（dù）,影响杀菌（jun1）的效果。污水处理系统运行（háng）过程（chéng）中需对紫（zǐ）外（wài）线灯管罩（zhào）进行定期（qī）的（de）清除污垢。臭氧消毒反应快、投量少、适应能力（lì）强、消（xiāo）毒性能稳（wěn）定,无二次污染（rǎn）。表3为三种消毒方式的比较。

　　4臭氧消毒技（jì）术（shù）在舰（jiàn）船生活污水处理中的应用

　　某（mǒu）船（chuán）医（yī）疗污水在（zài）进行生化处（chù）理之前,先运用臭氧进行消毒。根据规范要求,臭（chòu）氧（yǎng）的投（tóu）加量为30~40g/m3,根据医（yī）院船总（zǒng）污水（shuǐ）量,每小时臭氧投加量为150~200g/h,故（gù）臭氧（yǎng）发（fā）生器选用（yòng）CF-G-2-200g,臭氧（yǎng）产（chǎn）生量（liàng）为180~200g/h,满足要求。同时考虑消毒系统的可靠性,设置（zhì）了2台（tái）臭（chòu）氧发生器一用一备。为使臭氧消毒更充分,又设（shè）置了氧化塔,使污水和臭氧同时进入氧化塔充分混合,使消毒更彻底。该型医（yī）院船已服役两年（nián）多,使用效果良好，同时可以查看中国污水处理工（gōng）程网更多（duō）关于臭氧消毒（dú）技术处理（lǐ）废（fèi）水的技（jì）术文档。

　　在满足MEPC.159（55）的新型WCMBR型生活污水（shuǐ）处理装置上使用臭氧（yǎng）对处理水（shuǐ）进行消毒,消（xiāo）毒效果满足要求（qiú）,并通过（guò）了中国CCS船级社（shè）、美国USCG海岸警卫（wèi）队、欧（ōu）共体EC型式认可。使用臭（chòu）氧消毒的WCMBR型（xíng）生活污水处理装置已装舰、船多台套得到用户的好品。

　　5结束语

　　臭氧发生装置多为陆用型设备,今年来,由于（yú）国内大型舰船的建（jiàn）造增（zēng）多,臭氧消毒技（jì）术逐步引（yǐn）用（yòng）至舰船上,如何（hé）提高其（qí）可靠性,满足舰船（chuán）工况是今后（hòu）该（gāi）技术（shù）船用化研制（zhì）的（de）方向