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一. 背景和意義 
　　陸地淡水資源緊缺已成為世界性的危機(jī)。本世紀(jì)以來，世界農(nóng)業(yè)用水增長(zhǎng)了37倍、城市生活用水增長(zhǎng)了12倍、工業(yè)用水增長(zhǎng)了20倍；現(xiàn)在每年還以4～5%的速度增長(zhǎng)。目前已有100多個(gè)國(guó)家受到水源缺少的困擾，嚴(yán)重影響人民健康和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。尤其我國(guó)是淡水資源奇缺的國(guó)家之一，人均淡水占有量?jī)H2400m3/年。是世界人均占有量的1/4，特別是十四個(gè)沿海開放城市中，就有天津、青島、大連等九個(gè)城市缺水，人均淡水占有量?jī)H為400 m3/年。據(jù)測(cè)算我國(guó)每年因缺水而損失工業(yè)產(chǎn)值達(dá)2400億元，因此沿海城鎮(zhèn)豐富的海水資源的利用，當(dāng)是解決淡水源不足的重要出路。 
　　海水綜合利用主要指的是海水淡化、海水直接利用、海水資源提取等技術(shù)產(chǎn)業(yè)，其中海水直接利用系指工業(yè)用冷卻水、洗滌用水和生活中的海水沖廁。而城市中工業(yè)用水占總用水量的80%，冷卻水占工業(yè)用水的80%。尤其是沿海城鎮(zhèn)中進(jìn)行海產(chǎn)品加工、冷凍、冷藏的廠家很多，洗滌用水量很大；眾多的腸衣廠洗滌用水量更是可觀：占本行業(yè)用水量的90%以上，本項(xiàng)目在這方面極有推廣價(jià)值，對(duì)緩解沿海城鎮(zhèn)用水作用非同小可。 
　　1992年2月山東省食品進(jìn)出口公司青島冷藏廠擬定在擴(kuò)建廠房的同時(shí)，對(duì)原來采用加氯進(jìn)行海水消毒的方法進(jìn)行改革，以提高水產(chǎn)品加工中所用洗滌海水的水質(zhì)。并于1992年11月委托國(guó)家海洋局第一海洋研究所實(shí)施。課題組經(jīng)過認(rèn)真論證、設(shè)計(jì)，1994年5月開工興建，10月建成一座處理量為200m3/h、細(xì)菌學(xué)指標(biāo)和感官指標(biāo)都優(yōu)于國(guó)家飲水標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)代化海水處理站。同年12月4日通過甲方組織的應(yīng)用驗(yàn)收。 
　　二. 主要技術(shù)內(nèi)容 
　　臭氧的性質(zhì)和消毒凈化機(jī)理 
　　臭氧是氧的不穩(wěn)定的同素異構(gòu)體，具有不同于其它消毒劑的特性： 
　　1．不穩(wěn)定性。易分解成氧，不會(huì)造成二次污染。 
　　2．強(qiáng)氧化性。它的這一特性，決定它具有極強(qiáng)的消毒效果。 
　　3．易溶于水。這就大大提高了它在水中的消毒效果。 
　　4．它是氣體，呈游離狀態(tài)。 
　　理想的消毒設(shè)備不僅能殺死所有的致病細(xì)菌（病原體）和病毒，還能去除某些洗滌劑、農(nóng)藥中致色、致味、致臭等耐生物降解的物質(zhì)。合理利用臭氧化消毒技術(shù)，控制臭氧的投加量，可同時(shí)完成以上工作，不用另外添加其它藥物。 
　　臭氧殺滅細(xì)菌和病毒的作用，通常是物理的、化學(xué)的及生物的等幾個(gè)方面的綜合作用。其作用機(jī)制為： 
　　1．作用于細(xì)胞膜導(dǎo)致細(xì)胞膜的通透性增加，細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)外流，使細(xì)胞失去活力。 
　　2．使細(xì)胞活動(dòng)必須的酶失去活性，這些酶是合成細(xì)胞的重要成分。 
　　3．破壞細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的遺傳物質(zhì)，直接破壞其RNA（核糖核酸）和DNA（脫脂核糖核酸）物質(zhì)，導(dǎo)致新陳代謝障礙，直至死亡，這一過程是不可逆的反應(yīng)，是極為迅速的。 
　　人工產(chǎn)生臭氧的方法較多，有電化學(xué)法、光化學(xué)法、高壓電暈放電法等等，其中以高壓電暈放電法產(chǎn)量最高、最經(jīng)濟(jì)、最實(shí)用，所以目前世界各國(guó)的臭氧發(fā)生裝置多采用此法。其原理是原自自然界電閃雷擊產(chǎn)生臭氧的原理。 
　　臭氧消亡的途徑，可以說有兩個(gè)，一是自然消亡，臭氧在250nm-320nm的紫外線照射下自然分解為02 ；二是化合消亡，臭氧是強(qiáng)氧化劑，它可與任何物質(zhì)反應(yīng)，化合消亡。由此使臭氧變成了不穩(wěn)定，可迅速分解的物質(zhì)。 
　　臭氧化消毒技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)： 
　　1．臭氧消毒作用是極強(qiáng)的，殺菌力強(qiáng)，菌譜寬，不管是細(xì)菌病毒，還是未萌動(dòng)的飽子都具有殺滅作用。 
　　2．殺滅速度快，約為氯的百倍以上。 
　　3．臭氧消毒過程中產(chǎn)生的氧化物是無毒、無味、能生物降解的物質(zhì)。 
　　4．臭氧能很快分解成為氧，不會(huì)產(chǎn)生二次污染，被人們稱之為“潔凈的消毒劑”。所以，過分使用不會(huì)產(chǎn)生危害。 
　　5．臭氧的消毒作用受pH和溫度影響較小。 
　　6．臭氧是氣體游離狀態(tài)，消毒中不會(huì)產(chǎn)生死角。 
　　7．臭氧在消毒過程中，通過其氧化絮凝作用起到一定的凈化作用。 
　　8．臭氧消毒技術(shù)可用于飲用水、海水、污水處理，也可用于環(huán)境物體等的消毒，應(yīng)用范圍廣，被稱之為“萬能消毒劑”。 
　　9．臭氧在應(yīng)用中，只能就地產(chǎn)生。所以，簡(jiǎn)便、安全、可靠、經(jīng)濟(jì)。 
工藝流程的制定 
　　在總結(jié)了我們以往對(duì)臭氧化消毒實(shí)驗(yàn)、研究和應(yīng)用的基礎(chǔ)上，又進(jìn)行了資料文獻(xiàn)的匯集，同時(shí)參觀和考察了臭氧化飲用水處理廠，并在實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行了較長(zhǎng)時(shí)間的海水消毒模擬實(shí)驗(yàn)，取得了一定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而提出了可行性報(bào)告、工藝流程方案、設(shè)備型號(hào)選擇方案。 
　　1．設(shè)置自灌式一級(jí)提水泵房，內(nèi)設(shè)IS-100水泵3臺(tái)，根據(jù)需要水量開啟一或二臺(tái)，另一臺(tái)備用。 

　　2．為濾除海水中懸浮物（ss）和雜質(zhì)，設(shè)GSL22.6高速過濾一臺(tái)，濾水量為200m3/h。 
　　3.為保證連續(xù)用水的要求，克服最低潮時(shí)一級(jí)泵短時(shí)間（約2h）提不上水的需要，設(shè)置了蓄水池，蓄水量約為300m3,并在二級(jí)泵房設(shè)置從蓄水池向消毒池提水的跨接泵一臺(tái)。 
　　4.為保證消毒時(shí)間，消毒池內(nèi)設(shè)置隔墻，使海水流向?yàn)檎哿鞣绞健?nbsp;
　　5.臭氧的產(chǎn)量與空氣的干濕程度有很大關(guān)系，空氣中含水量越少，臭氧產(chǎn)量越高，設(shè)備的壽命也越長(zhǎng)，為此我們?cè)O(shè)置了一整套的空氣處理系統(tǒng)。 
　　6.臭氧發(fā)生器采用了 QHW-500型，其臭氧含量可根據(jù)需要，通過使用不同高壓和氣量進(jìn)行一定量的調(diào)節(jié)。 
　　7.二級(jí)泵設(shè)二臺(tái)調(diào)頻泵，把消毒后的海水送往使用地。 
　　8.為節(jié)約用地，整個(gè)海水處理站設(shè)計(jì)成兩層，一層為水池，一層為設(shè)備，設(shè)備在水池上面。 
　　在整個(gè)工藝設(shè)計(jì)中我們堅(jiān)持了既要達(dá)到消毒指標(biāo)，又要節(jié)約經(jīng)費(fèi)和用地的目的，在設(shè)備的運(yùn)用中，既要可靠耐用，又要經(jīng)濟(jì)節(jié)省。 
三．應(yīng)用情況及開發(fā)利用前景 
　　該項(xiàng)目5年來運(yùn)行良好，水質(zhì)處理情況達(dá)到預(yù)期目的，超過設(shè)計(jì)要求。如前所述，該項(xiàng)目對(duì)沿海城鎮(zhèn)中眾多海產(chǎn)品加工、冷凍、冷藏廠很有推廣價(jià)值，開發(fā)前景良好。 
　　本工程處理海水200 m3/h，總投資約為90萬元，進(jìn)行中用電80kw/h,人工費(fèi)20元/h，年維持費(fèi)1萬元，以每日8h工作計(jì)算，設(shè)備運(yùn)行10年，則處理水量500萬m3/10年，總費(fèi)用為232萬元，折合計(jì)算低于0.5元/ m3，工業(yè)用自來水以1.5元/m3計(jì)算，10年合計(jì)可節(jié)省500萬元，其經(jīng)濟(jì)效益是可觀的。對(duì)我國(guó)這樣一個(gè)嚴(yán)重缺水的國(guó)家其社會(huì)效益更是不言而喻的。