一. 背景和意義
陸地淡水資源緊缺已成為世界性的危機。本世紀以來，世界農業用水增長了37倍、城市生活用水增長了12倍、工業用水增長了20倍；現在每年還以4～5%的速度增長。目前已有100多個國家受到水源缺少的困擾，嚴重影響人民健康和社會經濟發展。尤其我國是淡水資源奇缺的國家之一，人均淡水占有量僅2400m3/年。是世界人均占有量的1/4，特別是十四個沿海開放城市中，就有天津、青島、大連等九個城市缺水，人均淡水占有量僅為400 m3/年。據測算我國每年因缺水而損失工業產值達2400億元，因此沿海城鎮豐富的海水資源的利用，當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產業，其中海水直接利用系指工業用冷卻水、洗滌用水和生活中的海水沖廁。而城市中工業用水占總用水量的80%，冷卻水占工業用水的80%。尤其是沿海城鎮中進行海產品加工、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：占本行業用水量的90%以上，本項目在這方面極有推廣價值，對緩解沿海城鎮用水作用非同小可。
1992年2月山東省食品進出口公司青島冷藏廠擬定在擴建廠房的同時，對原來采用加氯進行海水消毒的方法進行改革，以提高水產品加工中所用洗滌海水的水質。并于1992年11月委托國家海洋局第一海洋研究所實施。課題組經過認真論證、設計，1994年5月開工興建，10月建成一座處理量為200m3/h、細菌學指標和感官指標都優于國家飲水標準的現代化海水處理站。同年12月4日通過甲方組織的應用驗收。
二. 主要技術內容
臭氧的性質和消毒凈化機理
臭氧是氧的不穩定的同素異構體，具有不同于其它消毒劑的特性：
1．不穩定性。易分解成氧，不會造成二次污染。
2．強氧化性。它的這一特性，決定它具有極強的消毒效果。
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。
理想的消毒設備不僅能殺死所有的致病細菌（病原體）和病毒，還能去除某些洗滌劑、農藥中致色、致味、致臭等耐生物降解的物質。合理利用臭氧化消毒技術，控制臭氧的投加量，可同時完成以上工作，不用另外添加其它藥物。
臭氧殺滅細菌和病毒的作用，通常是物理的、化學的及生物的等幾個方面的綜合。其作用機制為：
1．作用于細胞膜導致細胞膜的通透性增加，細胞內物質外流，使細胞失去活力。
2．使細胞活動必須的酶失去活性，這些酶是合成細胞的重要成分。
3．破壞細胞質內的遺傳物質，直接破壞其RNA（核糖核酸）和DNA（脫脂核糖核酸）物質，導致新陳代謝障礙，直至死亡，這一過程是不可逆的反應，是極為迅速的。
人工產生臭氧的方法較多，有電化學法、光化學法、高壓電暈放電法等等，其中以高壓電暈放電法產量高、經濟、實用，所以目前世界各國的臭氧發生裝置多采用此法。其原理是原自自然界電閃雷擊產生臭氧的原理。
臭氧消亡的途徑，可以說有兩個，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，臭氧是強氧化劑，它可與任何物質反應，化合消亡。由此使臭氧變成了不穩定，可迅速分解的物質。
臭氧化消毒技術的優點：
1．臭氧消毒作用是極強的，殺菌力強，菌譜寬，不管是細菌病毒，還是未萌動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．臭氧消毒過程中產生的氧化物是無毒、無味、能生物降解的物質。
4．臭氧能很快分解成為氧，不會產生二次污染，被人們稱之為“潔凈的消毒劑”。所以，過分使用不會產生危害。
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，消毒中不會產生死角。
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．臭氧消毒技術可用于飲用水、海水、污水處理，也可用于環境物體等的消毒，應用范圍廣，被稱之為“萬能消毒劑”。
9．臭氧在應用中，只能就地產生。所以，簡便、安全、可靠、經濟。
工藝流程的制定
在總結了我們以往對臭氧化消毒實驗、研究和應用的基礎上，又進行了資料文獻的匯集，同時參觀和考察了臭氧化飲用水處理廠，并在實驗室里進行了較長時間的海水消毒模擬實驗，取得了一定的實驗數據，從而提出了可行性報告、工藝流程方案、設備型號選擇方案。
根據實驗所取得的數據，廠方的要求和現場情況，我們制定了如下工藝流程
1．設置自灌式一級提水泵房，內設IS-100水泵3臺，根據需要水量開啟一或二臺，另一臺備用。
2．為濾除海水中懸浮物（ss）和雜質，設GSL22.6高速過濾一臺，濾水量為200m3/h。
3．為保證連續用水的要求，克服低潮時一級泵短時間（約2h）提不上水的需要，設置了蓄水池，蓄水量約為300m3,并在二級泵房設置從蓄水池向消毒池提水的跨接泵一臺。
4．為保證消毒時間，消毒池內設置隔墻，使海水流向為折流方式。
5．臭氧的產量與空氣的干濕程度有很大關系，空氣中含水量越少，臭氧產量越高，設備的壽命也越長，為此我們設置了一整套的空氣處理系統。
6．臭氧發生器采用了 QHW-500型，其臭氧含量可根據需要，通過使用不同高壓和氣量進行一定量的調節。
7．二級泵設二臺調頻泵，把消毒后的海水送往使用地。
8．為節約用地，整個海水處理站設計成兩層，一層為水池，一層為設備，設備在水池上面。
在整個工藝設計中我們堅持了既要達到消毒指標，又要節約經費和用地的目的，在設備的運用中，既要可靠耐用，又要經濟節省。
三．應用情況及開發利用前景
該項目5年來運行良好，水質處理情況達到預期目的，超過設計要求。如前所述，該項目對沿海城鎮中眾多海產品加工、冷凍、冷藏廠很有推廣價值，開發前景良好。
本工程處理海水200m3/h，總投資約為90萬元，進行中用電80kw/h,人工費20元/h，年維持費1萬元，以每日8h工作計算，設備運行10年，則處理水量500萬m3/10年，總費用為232萬元，折合計算低于0.5元/ m3，工業用自來水以1.5元/m3計算，10年合計可節省500萬元，其經濟效益是可觀的。對我國這樣一個嚴重缺水的國家其社會效益更是不言而喻的。
