臭氧消毒技术在舰船生活污水处理中的应用.pdf

第39卷第6期
船海工程
Vol 39 No 6
2010年12月
SHIP &.OCEAN ENGINEERING
Dec.2010
DOI:10.3963/.issn.1671-7953,2010.06,008
臭氧消毒技术在舰船生活污水处理中的应用
朱巧英
(江苏南极机機有服贵任公司,江苏泰兴225400)
摘要:臭氧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)决议对消毒方式的要求,臭氧消毒技术应该可以广泛应用于舰船生活污水处理系统的消毒。
关键词:舰船;生活污水;臭氧消毒
中图分类号:U664.9
文献标志码:A
文章编号:1671-7953(2010)06-0024-03
目前舰船生活污水处理系统常用的消毒方式啶破坏DNA。
有两种:次氯酸钠 NACIO液体或固体消毒;紫外
臭氧对病毒的作用首先是作用于病毒衣体壳
线消毒。次氯酸钠属于高效的含氯消毒剂。杀菌蛋白的四条多肽链,并使RNA受到损伤,特别是
作用包括次氯酸的作用、新生氧作用和氯化作用。形成蛋白质。噬菌体被臭氧氧化后,电镜观察可
次氯酸钠的氧化作用是最主要的杀菌机理。次氯见其表皮被破碎成许多碎片,从中释放出许多核
酸钠在水中形成次氯酸,不仅可作用于细胞壁,其糖核酸,干扰其吸附到寄存体上,臭氧杀菌彻底
因分子小,不带电荷,还可渗透入细胞内与蛋白质1.2臭氧的投加量,投加时间与杀菌效果
发生氧化作用或破坏其磷酸脱氢酶,使糖代谢失
实验室对生活污水进行臭氧的消毒实验,以
调而至细胞死亡。其过程可表示为
确定投加时间和投加量。取30L水样,实验臭氧
NACIO-+H2 O=HCIO+NAOH
发生器质量浓度25mg/L,通气量3L/min,进行
HCIO→HCl+[O]
臭氧消毒试验。每消毒1min取样一次,进行细
紫外线的杀菌机理是通过紫外线对细菌、病菌检测(类大肠菌)。具体结果见表1。
毒、芽孢病原体等微生物的辐射损伤,以破坏其机
表1奥氧消试验结果表
体内DNA的结构,使其死亡或丧失繁殖能力。
时间/min原水样
不同波段的紫外线杀菌能力不同,只有短波紫外
菌数/(个?L-1)105105104
线(200~275mm)オ能对细菌有杀灭功能。
从表1可知,在实验室静态下进行消毒试验,
奧氧消毒技术
当消毒时间达到3min时,消毒效果已达到
1.1臭氧杀的机理
MEPC159(55)决议要求(100个/100mL),此时
臭氧O、是氧的同素异形体,很不稳定,在常臭氧的投加量为5g/m
温下可分解为氧气?。
(1000/30)X25X3/1000=7.5
臭氧对细菌的灭活反应总是进行得很迅速。
为此,在实验室又对单位时间内不同的臭氧
与其他杀菌剂不同的是,臭氧能与细菌细胞壁間投加盐进行试验,当臭氧投加量为7.0
类双键反应,穿入菌体内部,作用于蛋白和脂多
8.0g/m时,消毒已达到效果。具体结果见表2。
糖,改变细胞的通透性,从而导致细菌死亡。臭氧
表2单位时间内,不同的臭氧投加量数据
还作用于细胞内的核物质,如核酸中的嘌呤和嘧
臭氧投加量/(gm-3)原水样23
菌数(个?L1)1×10°6×1052×10°8×10
收稿日期:201006-04
6
修回日期:2010-06-29
1×1047×1031×1031×102
作者简介:朱巧英(1968-),女,学土,工程师
2臭氧的制取
研究方向:舰舶污水处理技术
E-mail:txlys168@163.com
人工产生臭氧的方法按原理分为光化学、电
24
万方数据
臭氧消毒技术在舰船生活污水处理中的应用朱巧英
化学、原子辐射和电晕放电等几种。原子辐射法消毒时,是以固态或液态形式投加的,投加量正常
用得极少,工业应用臭氧源大多采用电晕放电法为小于20mg/L,大于5mg/L,根据MEPC(55)
制取。电晕放电合成臭氧是目前世界上应用最多决议余氯量小于0.5mg/L时,如果采用次氯酸
的臭氧制取技术,此技术能够使臭氧产量单台达钠进行消毒满足不了新标准的要求。否则需作去
500kg/h以上。
氯处理。同时舰船上储存该药剂,需采用铁桶包
电晕放电法(无声放电或辉光发电法)就是一种装,需进行防潮处理。
干燥的含氧气体流过电晕放电区产生臭氧的方法。
紫外线消毒无二次污染的担忧,但是紫外线
常用的原料气体有:氧气空气以及含有氯、二氧化灯管罩易结垢,随着时间的推移,勢必影响灯光的
碳,或许还有其他惰性稀释气体的含氧混合气体。
强度,影响杀菌的效果。污水处理系统运行过程
3次氯酸钠、紫外线、臭氧消毒的比较
中需对紫外线灯管罩进行定期的清除污垢。
臭氧消毒反应快、投量少、适应能力强、消毒性
次氯酸钠( NACLO)在舰船污水处理系统中能稳定,无二次污染。表3为三种消毒方式的比较
表3三种消毒方式比较
比较项目次氯酸钠
紫外线
臭氧
处理时间/min30
最小
510
灭细菌有效性有
有
灭病毒有效性有一些
有一些
有有
设备投资最低
比臭氧高
次氯酸钠的5倍
运行费用最低
与臭氧类似
比次氯酸钠高
1.廉价
1.除色臭味快
2.技术成熟
1.杀菌效应快
2.广谱杀菌消毒,消詐效率是次氯酸
优点
3.有保护性余氯
2.无二次污染
钠消毒的15倍
4.有持续杀菌的能力
3.无二次污染
对病毒无效
1.价格贵
1.价格贵
2.无持续杀蘭能力
缺点
2.其氧化性对人体有害
无持续杀菌能力
3.有刺激性气味并损害人体3.对水的前处理要求高
3.安全要求高
皮肤
4.穿透力弱
满足 MEP(55)不满足
满足
满足
4臭氧消毒技术在舰船生活污水处社、美国USCG海岸警卫队、欧共体BC型式认
可。使用臭氧消毒的 WCMBR型生活污水处理
理中的应用
装置已装舰、船多台套得到用户的好品。
某船医疗污水在进行生化处理之前,先运用
臭氧进行消毒。根据规范要求,臭氧的投加量为5结東语
30~40g/m3,根据医院船总污水量,每小时臭氧
臭氧发生装置多为陆用型设备,今年来,由于
投加量为150~200g/h,故臭氧发生器选用CF-国内大型舰船的建造增多,臭氧消毒技术逐步引
CG-2-200g,臭氧产生量为180~200g/h,满足用至舰船上,如何提高其可靠性,满足舰船工况是
要求。同时考虑消毒系统的可靠性,设置了2台今后该技术船用化研制的方向
臭氧发生器一用一备。为使臭氧消毒更充分,又
参考文献
设置了氧化塔,使污水和臭氧同时进人氧化塔充
分混合,使消毒更彻底。该型医院船巳服役两年[]陈志莉,张统医院污水处理技术及工程实例[M
多,使用效果良好。
北京:化学工业出版社,2003
在满足MEPC.159(55)的新型