浅谈臭（chòu）氧消毒技术在舰船污水处（chù）理中的应用（yòng）

　　臭（chòu）氧（yǎng）消（xiāo）毒技术已在陆用工（gōng）程中得到长足应用,针对医院（yuàn）船等新型船（chuán）舶的（de）建造以及MEPC.159（55）决议（yì）对消毒（dú）方（fāng）式的要（yào）求,臭（chòu）氧消（xiāo）毒（dú）技术应（yīng）该可以广泛应用（yòng）于舰船生活污水处理系统的（de）消（xiāo）毒。

　　目前舰（jiàn）船（chuán）生（shēng）活（huó）污（wū）水处理系统常用的消毒方式有两种:次氯（lǜ）酸钠NaClO液体或（huò）固体消毒（dú）;紫外线消毒。次氯酸（suān）钠属于高效的含氯消（xiāo）毒剂。杀菌（jun1）作用（yòng）包括次氯酸的作用、新生氧（yǎng）作（zuò）用和氯化作用（yòng）。次氯酸钠的氧（yǎng）化作用是最主要的（de）杀菌机理。次氯酸钠在（zài）水中（zhōng）形（xíng）成次氯酸,不仅可（kě）作用于细（xì）胞壁,其因分子小,不带电（diàn）荷,还可渗透入细胞内与（yǔ）蛋（dàn）白质发生氧化作用或破坏（huài）其磷酸脱氢酶（méi）,使糖代谢失调而至细（xì）胞死亡。其过程可（kě）表示为

　　NaClO+H2O=HClO+NaOH

　　HClO—>HCl+[O]

　　紫（zǐ）外线（xiàn）的杀菌（jun1）机理是通过紫外（wài）线对细菌、病毒、芽（yá）孢病原体等微生物（wù）的辐射损伤,以破坏其机体内DNA的结构,使（shǐ）其（qí）死（sǐ）亡或丧（sàng）失（shī）繁殖能力。不同波（bō）段的紫外（wài）线杀菌能力不同,只有短波（bō）紫外线（200~275nm）才能对细菌有杀（shā）灭（miè）功能。

　　1臭氧消毒技术

　　1.1臭氧杀（shā）菌的机理

　　臭（chòu）氧O3是（shì）氧的同素（sù）异形体,很不稳定,在常温下可（kě）分解为氧气[1]。

　　臭氧对细菌的灭活（huó）反应总（zǒng）是进（jìn）行得很迅速。与其他杀菌剂不同的是（shì）,臭氧能与（yǔ）细菌细胞壁脂类（lèi）双键（jiàn）反应（yīng）,穿入菌体内部（bù）,作用于蛋白（bái）和脂多糖,改变（biàn）细胞的通透性,从而导致细菌死（sǐ）亡。臭氧还作用于（yú）细胞内的核物（wù）质（zhì）,如核酸中的（de）嘌（piào）呤（lìng）和嘧啶破坏DNA。

　　臭氧对病毒的作用首（shǒu）先是作用于病毒衣体壳蛋白的四条多肽链（liàn）,并使（shǐ）RNA受到（dào）损伤,特别是（shì）形成蛋（dàn）白质。噬菌体被臭氧氧（yǎng）化后（hòu）,电镜观察可见其表皮被破碎成许多（duō）碎片,从中释放出许多核糖（táng）核酸,干扰其吸附到寄存体上（shàng）,臭氧杀菌彻底。

　　1.2臭（chòu）氧的投加量,投加时间与（yǔ）杀（shā）菌效果

　　实验（yàn）室对生活污水进（jìn）行（háng）臭（chòu）氧的消毒实验（yàn）,以确定投加时间和投加量。取30L水样,实验臭氧（yǎng）发生器质量浓度25mg/L,通气量3L/min,进行臭氧（yǎng）消毒试（shì）验。每消毒1min取样（yàng）一次,进行细（xì）菌检（jiǎn）测（类大肠菌）。

　　在（zài）实验室静态下进（jìn）行消毒试验（yàn）,当消（xiāo）毒时间达到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（zài）实验室又对单位时（shí）间内不同的臭氧投加（jiā）量进行（háng）试验（yàn）,当（dāng）臭氧投加量为7.0~8.0g/m3时,消毒已达到效果（guǒ）。具体（tǐ）结果见表2。

　　2臭氧的制取

　　人工产生臭氧的方（fāng）法按原理分为（wéi）光化学（xué）、电化（huà）学、原子辐射和电晕放电等几种（zhǒng）。

　　原（yuán）子辐射法（fǎ）用得极少,工业（yè）应用臭氧源大多采用电（diàn）晕放电法制取。电晕放电合成臭（chòu）氧是目（mù）前世界上应用最多的臭（chòu）氧制取技术,此（cǐ）技术能（néng）够使臭氧产量（liàng）单（dān）台（tái）达500kg/h以上。

　　电（diàn）晕放电法（无（wú）声放电或辉（huī）光发电（diàn）法）就是（shì）一种干燥的含氧（yǎng）气（qì）体流过电晕放电区产生臭氧的方（fāng）法。常用的原料气体有:氧气空气以及含有氯、二氧化碳（tàn）,或许（xǔ）还（hái）有（yǒu）其他惰性稀释气体（tǐ）的含氧混（hún）合（hé）气体（tǐ）。

　　3次氯酸（suān）钠、紫外线、臭氧（yǎng）消毒的比较（jiào）

　　次氯酸钠（NaCLO）在（zài）舰船（chuán）污水处（chù）理系统中消毒时,是以固态或液态形式投加的,投（tóu）加量（liàng）正常为小于20mg/L,大（dà）于5mg/L,根据MEPC（55）决议余氯量小于0.5mg/L[2]时,如（rú）果采（cǎi）用次氯酸（suān）钠进行消毒满足不了新标（biāo）准的要求。否（fǒu）则需作去（qù）氯处理。同时舰船上（shàng）储存（cún）该药剂（jì）,需采用铁桶包装,需进行防潮处理。

　　紫外线消毒（dú）无（wú）二次污染的（de）担忧（yōu）,但是紫（zǐ）外线灯管罩（zhào）易结垢,随着时间的推移,势（shì）必（bì）影响（xiǎng）灯光的强度,影响杀菌的效果。污水处理系统运（yùn）行过程（chéng）中（zhōng）需对紫外线灯管罩进（jìn）行定（dìng）期（qī）的清除污垢。臭氧消毒反应快、投（tóu）量少、适（shì）应能力强、消毒性能稳定,无二次（cì）污染。表3为三种消毒方式的（de）比较（jiào）。

　　4臭氧消毒技术在舰（jiàn）船生活污水处（chù）理中的（de）应用（yòng）

　　某船医疗污水在进行生化（huà）处理之前（qián）,先运用（yòng）臭氧进（jìn）行消毒。根据规范要求（qiú）,臭氧的投加量为30~40g/m3,根据（jù）医院船总污水（shuǐ）量（liàng）,每小（xiǎo）时（shí）臭（chòu）氧投加量为150~200g/h,故臭氧发生器（qì）选用CF-G-2-200g,臭氧产生（shēng）量（liàng）为180~200g/h,满（mǎn）足要求。同时考（kǎo）虑（lǜ）消毒系统的可靠性,设（shè）置了2台臭（chòu）氧发（fā）生器一（yī）用一备（bèi）。为（wéi）使臭氧消毒更充分,又设（shè）置了氧化塔,使污水（shuǐ）和臭氧同时（shí）进（jìn）入氧化塔充分混合,使消毒更（gèng）彻底。该型医院船已服役两年多,使（shǐ）用效果（guǒ）良（liáng）好，同时可以查看中国污水处理（lǐ）工程网更多关（guān）于臭（chòu）氧消毒（dú）技术处理废水的技术文档。

　　在满足MEPC.159（55）的新型WCMBR型生（shēng）活污水处理装置上使（shǐ）用臭氧（yǎng）对处理水进行（háng）消毒（dú）,消毒效果满足（zú）要（yào）求,并通过了中国CCS船级社、美国（guó）USCG海岸警卫队、欧共体EC型式认可。使用臭氧消毒的WCMBR型生活污水处理装置已装舰、船多台套（tào）得到用户的好品。

　　5结束语

　　臭（chòu）氧（yǎng）发生装（zhuāng）置多为陆用型（xíng）设（shè）备,今年来,由于国内（nèi）大型舰船的建（jiàn）造增多,臭氧消毒技（jì）术逐（zhú）步引用至舰船上,如何提高其可靠（kào）性,满足舰船工况（kuàng）是今（jīn）后该技术（shù）船用化研制的方向