浅谈臭（chòu）氧消毒（dú）技术在舰船污水处理中的应用

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

　　目前舰船生活污水（shuǐ）处理系统常用的消毒方（fāng）式（shì）有（yǒu）两种:次氯酸钠NaClO液体或固（gù）体消毒;紫（zǐ）外（wài）线（xiàn）消毒。次（cì）氯酸钠属于高效的含氯消毒剂。杀菌（jun1）作用（yòng）包（bāo）括次氯酸的作用、新生氧作用和氯化作（zuò）用。次氯酸钠的氧（yǎng）化作用（yòng）是最主要的杀菌机理。次氯酸（suān）钠在水（shuǐ）中（zhōng）形（xíng）成次氯（lǜ）酸（suān）,不仅可作用于细胞（bāo）壁,其因分（fèn）子小（xiǎo）,不带电荷,还可渗透入细（xì）胞内与蛋白质（zhì）发（fā）生氧化作（zuò）用或破坏其磷（lín）酸脱（tuō）氢酶,使（shǐ）糖代谢（xiè）失调（diào）而至细胞死亡。其过程可表示为

　　NaClO+H2O=HClO+NaOH

　　HClO—>HCl+[O]

　　紫外线的（de）杀（shā）菌机理是（shì）通过（guò）紫外线对（duì）细菌（jun1）、病毒、芽孢病原体等微生物的辐射损伤,以破（pò）坏其机体内DNA的结构,使其死亡或丧（sàng）失繁殖能力。不（bú）同波段的（de）紫外线杀（shā）菌（jun1）能力不同,只有短波（bō）紫外线（200~275nm）才能对细菌有杀灭功能。

　　1臭氧（yǎng）消毒（dú）技（jì）术

　　1.1臭氧杀菌的机理（lǐ）

　　臭氧O3是氧的同素异形体,很不稳（wěn）定,在（zài）常温（wēn）下可分解为氧气[1]。

　　臭氧对（duì）细菌的灭活反应总是进行得很迅速。与其（qí）他（tā）杀菌剂（jì）不（bú）同的是,臭氧能与细菌（jun1）细胞壁脂类（lèi）双（shuāng）键反应,穿入菌体内部,作用于蛋白（bái）和脂多糖（táng）,改变细（xì）胞的通透性,从而（ér）导（dǎo）致细菌死亡。臭（chòu）氧还作（zuò）用于细胞内的核物质,如（rú）核酸中的（de）嘌呤（lìng）和嘧（mì）啶破坏DNA。

　　臭（chòu）氧对（duì）病毒（dú）的作用（yòng）首先是作用于病毒衣体壳蛋白的四条多肽（tài）链,并使RNA受到损伤,特别是形成蛋白（bái）质。噬菌体被臭氧氧（yǎng）化后,电镜观察可（kě）见其表皮被（bèi）破碎成（chéng）许多碎片,从中释放出（chū）许多核糖（táng）核酸,干扰其吸附到寄（jì）存体（tǐ）上,臭氧（yǎng）杀菌彻底。

　　1.2臭氧的投加量,投加时间与杀菌效果

　　实验室对生活污水进行臭氧的消毒实验,以确（què）定投加时间和投加量。取30L水样,实验臭氧发生器（qì）质量（liàng）浓度25mg/L,通气量3L/min,进（jìn）行臭氧消毒试验。每消毒1min取样一次,进（jìn）行（háng）细（xì）菌检（jiǎn）测（cè）（类大肠菌（jun1））。

　　在实验室静（jìng）态下（xià）进行消毒试验,当消毒时间达到3min时,消毒效果（guǒ）已达到MEPC159（55）决（jué）议要求（qiú）（100个/100mL）,此时臭氧的投（tóu）加量为7.5g/m3。

　　（1000/30）×25×3/1000=7.5

　　为此,在实（shí）验室又对单位时间内不同（tóng）的臭（chòu）氧投（tóu）加量进（jìn）行试验,当臭（chòu）氧投加（jiā）量为7.0~8.0g/m3时,消毒已达到效（xiào）果（guǒ）。具体（tǐ）结果见表2。

　　2臭氧（yǎng）的制取

　　人工产生臭氧的方法按原理（lǐ）分为（wéi）光（guāng）化学、电化（huà）学、原子辐射（shè）和电晕放（fàng）电等（děng）几种。

　　原子辐射法（fǎ）用得极少,工业应用（yòng）臭氧（yǎng）源大多采用电晕放电（diàn）法制（zhì）取。电晕放电（diàn）合成臭氧是（shì）目前世界上应（yīng）用最多的臭（chòu）氧制取技（jì）术,此技术能够使臭氧产量（liàng）单台达500kg/h以（yǐ）上。

　　电晕放电法（无声（shēng）放电或辉光发电法（fǎ））就是一种干燥（zào）的含氧气体流过电晕（yūn）放电区产（chǎn）生臭氧的方法。常用的原料（liào）气体有:氧气空（kōng）气以及含有氯、二氧（yǎng）化碳,或许还有其他惰性稀释气体的含氧混合气体。

　　3次氯酸钠、紫外线、臭氧消毒的比较

　　次氯酸（suān）钠（NaCLO）在（zài）舰船污水处理系统中消毒时,是以固态或液态形（xíng）式投加的,投（tóu）加量（liàng）正常为小于20mg/L,大于5mg/L,根据MEPC（55）决（jué）议余氯量小（xiǎo）于0.5mg/L[2]时,如果采用次氯酸（suān）钠进行消毒满（mǎn）足（zú）不了新标准的要求。否则需作（zuò）去氯处理。同（tóng）时舰船上储存该（gāi）药剂,需采用铁桶包（bāo）装（zhuāng）,需进行防潮（cháo）处理（lǐ）。

　　紫外线消毒无二次污染的担忧,但是紫外线灯管罩易结垢,随（suí）着时间的推移,势必（bì）影响（xiǎng）灯光（guāng）的强度,影（yǐng）响杀菌的（de）效果。污水处理系统运（yùn）行（háng）过程（chéng）中需（xū）对紫外（wài）线（xiàn）灯管罩进行（háng）定期的清除污垢。臭（chòu）氧消毒（dú）反（fǎn）应快（kuài）、投量（liàng）少、适应能（néng）力强、消毒（dú）性能（néng）稳定,无二次污染。表3为（wéi）三种消毒方式的（de）比较。

　　4臭（chòu）氧消毒技（jì）术在（zài）舰船生活污水处理中的（de）应用（yòng）

　　某船医疗污（wū）水在（zài）进行生化处理之前,先运用臭氧进（jìn）行消毒。根（gēn）据规范要（yào）求,臭（chòu）氧的（de）投加（jiā）量为30~40g/m3,根据医（yī）院船总污水量（liàng）,每小（xiǎo）时臭氧投（tóu）加（jiā）量为（wéi）150~200g/h,故（gù）臭氧发生器选用CF-G-2-200g,臭氧（yǎng）产（chǎn）生量为180~200g/h,满足要求。同（tóng）时考虑（lǜ）消毒系统的可靠性,设置（zhì）了2台臭氧发生器一用一备。为使臭氧（yǎng）消毒更充分（fèn）,又设置了氧（yǎng）化塔,使（shǐ）污水和（hé）臭氧同时进入氧化塔充分（fèn）混合（hé）,使（shǐ）消毒（dú）更彻底（dǐ）。该（gāi）型医（yī）院船已服役（yì）两（liǎng）年多,使用效果良（liáng）好，同时可以查看（kàn）中国污（wū）水处理工程网更多关于臭氧消毒技术处理废水的技术文档。

　　在满足（zú）MEPC.159（55）的（de）新型WCMBR型（xíng）生活污（wū）水处理（lǐ）装置上（shàng）使用臭氧对处理水进行消毒（dú）,消毒效果（guǒ）满足要求,并通过了中国CCS船（chuán）级社、美国USCG海岸警卫（wèi）队、欧共体EC型式认可。使用臭氧消毒的（de）WCMBR型（xíng）生活污水处理装置（zhì）已装舰、船多台套得到（dào）用户的好品。

　　5结束语

　　臭氧发（fā）生装置多为陆用型设备,今年来,由（yóu）于国内大型舰（jiàn）船的建造增多,臭氧消毒技术（shù）逐步（bù）引用至舰船上,如何提高（gāo）其可靠（kào）性,满足（zú）舰船（chuán）工（gōng）况是今后该技术船用化研（yán）制的方（fāng）向