摘 要: 臭氧消毒技術已在陸用工程中得到長足, 針對船等船舶的建造以及MEPC. 159( 55) 決議對消毒方式的要求, 臭氧消毒技術應該可以于艦船生活系統的消毒。

關鍵詞: 艦船, 生活污水, 臭氧消毒

目前艦船生活系統常用的消毒方式兩種: 次NaClO 液體或固體消毒; 紫外線消毒。次屬于的含氯消毒劑。殺菌包括次氯酸的、新生氧和氯化。次的氧化是主要的殺菌機理。次在水中形成次氯酸, 不僅可于細胞壁, 其因分子小, 不帶電荷, 還可滲透入細胞內與蛋白質發生氧化或破壞其磷酸脫氫酶, 使糖代謝失調而至細胞死亡。其過程可表示為

NaClO+ H2O= H ClO+ NaOH

HClO —>H Cl+ [ O]

紫外線的殺菌機理是通過紫外線對細菌、病毒、芽孢病原體等微生物的輻射損傷, 以破壞其機體內DN A 的結構, 使其死亡或喪失繁殖能力。不同波段的紫外線殺菌能力不同, 只短波紫外線( 200~ 275 nm) 才能對細菌殺滅功能。

臭氧消毒技術

臭氧殺菌的機理

臭氧O3 是氧的同素異形體, 很不穩定, 在常溫下可分解為氧

臭氧對細菌的滅活反應總是進行得很迅速。與其他殺菌劑不同的是, 臭氧能與細菌細胞壁脂類雙鍵反應, 穿入菌體內部, 于蛋白和脂多糖, 改變細胞的通透性, 從而導致細菌死亡。臭氧還于細胞內的核物質, 如核酸中的嘌呤和嘧啶破壞DNA。

臭氧對病毒的先是于病毒衣體殼蛋白的四條多肽鏈, 并使RNA 受到損傷, 別是形成蛋白質。噬菌體被臭氧氧化后, 電鏡觀察可見其表皮被破碎成許多碎片, 從中釋放出許多核糖核酸, 干擾其吸附到寄存體上, 臭氧殺菌*。

臭氧的投加量, 投加時間與殺菌效果

實驗室對生活污水進行臭氧的消毒實驗, 以確定投加時間和投加量。取30 L 水樣, 實驗臭氧發生器質量濃度25 mg/ L, 通量3 L/ min, 進行臭氧消毒試驗。每消毒1 min 取樣一次, 進行細菌檢測( 類大腸菌)

臭氧的制取

人工產生臭氧的方法按原理分為光化學、電化學、原子輻射和電暈放電等幾種。原子輻射法用得少, 工業臭氧源大多采用電暈放電法制取。電暈放電合成臭氧是目前上多的臭氧制取技術, 此技術能夠使臭氧產量單臺達 500 kg/ h 以上。

電暈放電法( 聲放電或輝光發電法)就是一種干燥的含氧體流過電暈放電區產生臭氧的方法。常用的原料體: 氧空以及含氯、二氧化碳, 或許還其他惰性稀釋體的含氧混合體。

次、紫外線、臭氧消毒的比較

次( NaCLO) 在艦船系統中消毒時, 是以固態或液態形式投加的, 投加量正常為小于20 mg/ L, 大于5 mg/ L, 根據MEPC( 55) 決議余氯量小于0. 5mg/ L[ 2] 時, 如果采用次進行消毒滿足不了新規準的要求。否則需作去氯處理。同時艦船上儲存該藥劑, 需采用鐵桶包裝, 需進行防潮處理。

紫外線消毒二次污染的擔憂, 但是紫外線燈管罩易結垢, 隨著時間的推移, 勢必影響燈光的強度, 影響殺菌的效果。系統過程中需對紫外線燈管罩進行定期的清除污垢。臭氧消毒反應快、投量少、適應、消毒, 二次污染。表3 為三種消毒方式的比較。

臭氧消毒技術在艦船生活污水處理中的

某船污水在進行生化處理之前, 先運用臭氧進行消毒。根據規范要求, 臭氧的投加量為 30~ 40 g/ m3 , 根據船總污水量, 每小時臭氧投加量為150~ 200 g / h, 故臭氧發生器選用CF-G-2-200g , 臭氧產生量為180~ 200 g/ h, 滿足要求。同時考慮消毒系統的可靠性, 設置了2 臺臭氧發生器一用一備。為使臭氧消毒更充分, 又設置了氧化塔, 使污水和臭氧同時進入氧化塔充分混合, 使消毒更*。該型船已服役兩年多, 使用效果良好。

在滿足MEPC. 159( 55) 的WCMBR 型生活污水處理裝置上使用臭氧對處理水進行消毒, 消毒效果滿足要求, 并通過了中CCS 船級社、美U SCG 海岸警衛隊、歐共體EC 型式。使用臭氧消毒的WCMBR 型生活污水處理裝置已裝艦、船多臺套得到用戶的好品。

結束語

臭氧發生裝置多為陸用型設備, 今年來, 由于大型艦船的建造增多, 臭氧消毒技術逐步引用至艦船上, 如何提高其可靠性, 滿足艦船工況是今后該技術船用化研制的方向。