浅谈臭（chòu）氧消（xiāo）毒技术在舰船污水处理中（zhōng）的（de）应用

　　臭氧（yǎng）消毒技术已在陆用工程中得到（dào）长足应用,针对医院船（chuán）等新型（xíng）船舶（bó）的建造以及MEPC.159（55）决议对消毒方（fāng）式的（de）要（yào）求,臭氧消毒（dú）技术应该可以广（guǎng）泛（fàn）应（yīng）用于舰船生（shēng）活污水处理系统的消毒。

　　目前舰船生活（huó）污水（shuǐ）处（chù）理系统常用的（de）消毒方式有两（liǎng）种:次氯酸钠NaClO液体或固体消（xiāo）毒;紫外（wài）线（xiàn）消毒。次氯酸钠属于高（gāo）效的含氯消（xiāo）毒（dú）剂（jì）。杀菌作（zuò）用包括次氯酸（suān）的作（zuò）用、新生氧作用和氯化作用。次（cì）氯酸（suān）钠的氧化作用是最主要的杀菌机（jī）理。次氯酸钠在水中形成次氯酸,不仅可作用（yòng）于（yú）细胞（bāo）壁,其因分子小（xiǎo）,不带（dài）电荷,还可渗（shèn）透入细胞内与蛋白（bái）质（zhì）发（fā）生（shēng）氧化作用（yòng）或破坏其磷酸脱氢酶,使糖代谢（xiè）失调而（ér）至细胞死亡。其（qí）过程可表（biǎo）示为

　　NaClO+H2O=HClO+NaOH

　　HClO—>HCl+[O]

　　紫外线的杀菌机理是（shì）通（tōng）过紫外线对细（xì）菌、病毒、芽孢病（bìng）原（yuán）体等微（wēi）生（shēng）物的辐射损伤（shāng）,以破坏其机体内（nèi）DNA的结构,使其死亡或丧失繁殖能力。不同波（bō）段的紫外线（xiàn）杀菌能力不同,只有短（duǎn）波紫（zǐ）外（wài）线（200~275nm）才（cái）能对细菌（jun1）有杀（shā）灭功能（néng）。

　　1臭氧消毒技术

　　1.1臭氧（yǎng）杀菌（jun1）的机理

　　臭氧O3是氧的同素异（yì）形体,很不稳定,在常温下可分解为氧（yǎng）气[1]。

　　臭（chòu）氧对细菌（jun1）的灭（miè）活反应总是进（jìn）行得很迅速。与（yǔ）其他杀菌（jun1）剂不同的是,臭（chòu）氧能与细菌细胞壁脂类双键反（fǎn）应,穿（chuān）入菌体（tǐ）内（nèi）部（bù）,作用于蛋白（bái）和脂多糖,改变细（xì）胞的通透性,从而（ér）导致细菌（jun1）死亡。臭氧还作用于细（xì）胞内的核（hé）物质,如核酸（suān）中的嘌呤和嘧啶（dìng）破坏DNA。

　　臭氧对病（bìng）毒（dú）的作用首先是作（zuò）用于病毒（dú）衣（yī）体（tǐ）壳蛋白（bái）的（de）四条多肽链,并使（shǐ）RNA受到损伤,特别是形成（chéng）蛋白质。噬菌体被臭氧（yǎng）氧化后,电镜（jìng）观察可见其表皮被破（pò）碎成许多碎（suì）片,从中（zhōng）释放出许多核糖核酸,干扰其吸附（fù）到寄存体（tǐ）上,臭氧杀菌（jun1）彻底。

　　1.2臭氧（yǎng）的投（tóu）加量（liàng）,投加时间与（yǔ）杀菌效果

　　实验室对生活污（wū）水进（jìn）行臭氧（yǎng）的消（xiāo）毒实验,以确定投加时间和投加量。取30L水样,实验臭氧发生（shēng）器质量浓度25mg/L,通（tōng）气量3L/min,进行臭氧消毒试验。每消（xiāo）毒1min取样一次,进行细菌检测（类大（dà）肠菌）。

　　在实验室静态下进行（háng）消毒试验,当（dāng）消（xiāo）毒时间达（dá）到3min时（shí）,消毒效果已（yǐ）达到（dào）MEPC159（55）决议要（yào）求（100个/100mL）,此（cǐ）时臭氧的投（tóu）加量为7.5g/m3。

　　（1000/30）×25×3/1000=7.5

　　为此,在实（shí）验（yàn）室又（yòu）对（duì）单位时间（jiān）内不（bú）同的臭氧投加（jiā）量进行试验,当臭氧投加量为7.0~8.0g/m3时,消（xiāo）毒已达（dá）到效（xiào）果。具体结果见表2。

　　2臭氧的制取

　　人（rén）工产生臭氧（yǎng）的方法按原理分为光（guāng）化学、电化学、原子辐（fú）射和电晕（yūn）放电等几种。

　　原子辐射法用得极少,工业应用臭氧源大多采用电晕放电法（fǎ）制取。电晕放（fàng）电合（hé）成臭氧是目前（qián）世界上应用最多的（de）臭氧制取技术,此技术能够使臭氧产量单台（tái）达500kg/h以（yǐ）上。

　　电晕放电法（无声放（fàng）电或辉光发电法）就是一种干燥的含氧气（qì）体流过电晕放电区产生臭氧的方法。常用的原料气体（tǐ）有（yǒu）:氧气空（kōng）气以及含（hán）有氯、二氧化碳,或许还有其他惰性稀释气体的含氧混合（hé）气体。

　　3次氯酸（suān）钠、紫外线、臭氧消毒的比较（jiào）

　　次氯酸（suān）钠（NaCLO）在舰船污水处理系统中消毒时,是以固（gù）态或液（yè）态形式投加的,投加量正（zhèng）常为小于（yú）20mg/L,大于（yú）5mg/L,根据MEPC（55）决议余氯量（liàng）小于0.5mg/L[2]时,如（rú）果采用次（cì）氯酸钠进行消（xiāo）毒满足不了（le）新（xīn）标准的要求（qiú）。否则需作（zuò）去（qù）氯处理。同时舰船上储存该药（yào）剂,需采用铁桶包装,需（xū）进行（háng）防（fáng）潮（cháo）处理（lǐ）。

　　紫外线消毒无二次污染的担（dān）忧,但是紫（zǐ）外线（xiàn）灯管罩易结（jié）垢,随着时间的推移,势必（bì）影响（xiǎng）灯光的强（qiáng）度（dù）,影（yǐng）响（xiǎng）杀（shā）菌的效果。污水处理系统运行过（guò）程中（zhōng）需（xū）对紫外线灯管（guǎn）罩进行定期的清除污垢。臭氧消毒反应快、投量（liàng）少、适应能力强、消毒性能稳定,无二次污染。表3为三（sān）种消毒方式（shì）的比较（jiào）。

　　4臭氧消（xiāo）毒技术在舰船生活污水处（chù）理中的应用

　　某船医疗污水在进行生化处理（lǐ）之前,先运用臭氧进行消毒。根（gēn）据规范（fàn）要求（qiú）,臭氧的（de）投（tóu）加量为30~40g/m3,根据医院船总污（wū）水量,每小时臭（chòu）氧投（tóu）加量为150~200g/h,故臭氧发（fā）生器选用CF-G-2-200g,臭氧产生量为180~200g/h,满足（zú）要（yào）求。同时考虑消毒系统的（de）可靠性,设置了2台臭氧发生器一用（yòng）一备。为使臭氧消毒更充（chōng）分,又设置（zhì）了氧化塔,使（shǐ）污水和臭氧同时进入氧（yǎng）化塔充分混合,使消毒（dú）更彻底。该型医院船已（yǐ）服役两年多,使用效果良好，同时（shí）可以查（chá）看中国污水处理工程网更多关于臭氧（yǎng）消毒技术（shù）处理（lǐ）废水（shuǐ）的（de）技（jì）术文档。

　　在满足MEPC.159（55）的新型WCMBR型生活污水（shuǐ）处（chù）理装置上（shàng）使用臭氧对处理水进行消毒,消毒效果（guǒ）满足（zú）要（yào）求（qiú）,并通过（guò）了（le）中国CCS船级社、美国USCG海岸警卫队、欧（ōu）共体EC型式认可。使用（yòng）臭氧（yǎng）消毒的WCMBR型生活污水（shuǐ）处理（lǐ）装（zhuāng）置已装舰、船多（duō）台套得到用户的好品。

　　5结束语

　　臭（chòu）氧发生（shēng）装置多为陆用型设备,今年来,由于国内（nèi）大型舰（jiàn）船的建造增（zēng）多,臭氧（yǎng）消毒技术逐步引用（yòng）至舰船上,如何提高其可靠性,满足舰船工况是（shì）今后该技术（shù）船用化（huà）研（yán）制（zhì）的方向