《合流制溢流（CSO）污染的催化臭氧化控制：雨季超标水的备份处理方案》

一、什么是合流制溢流（CSO）污染

在不少城市的老城区，雨水和污水共用一条合流管网。晴天时污水全部进厂处理；一到暴雨，雨水裹挟地面径流大量涌入，管网和污水厂的处理能力被瞬间超过，多余的混合水只能从溢流口直接排入河流湖泊，这就是合流制溢流（Combined Sewer Overflow，CSO）。这类水体量往往很大、冲击性强，除了高有机物、病原体（pathogens）外，还携带一类容易被忽视的微量污染物（Micropollutants，MPs），如药品残留、个人护理品、农药等，对受纳水体的生态风险不容小觑。

二、为什么需要一套“备份处理”

传统生物处理依赖微生物，最怕水量水质的剧烈波动。CSO 恰恰发生在暴雨高峰期，流量大、持续时间短、负荷冲击强，生化系统既“吃不下”也“稳不住”。因此工程上需要一种能在雨季快速启停、抗冲击、占地相对灵活的备份工艺，在溢流发生前后把超标水拦一道，而不是任其直排。催化臭氧化恰好契合这一角色：反应快、无污泥、可模块化布置，适合作为溢流水的应急处理或强化处理单元。

三、催化臭氧化在 CSO 中的用法

一项针对 CSO 的研究（López-Vinent 等，2021）采用了“混凝-絮凝-沉淀（CFS）预处理 + 催化臭氧化”的路线。CFS 先把浊度削减 60% 以上、把悬浮颗粒和胶体带走，虽然对 UV254、溶解性有机碳（DOC）和 pH 影响有限，但为后续臭氧反应扫清了干扰。催化段对比了碳基、铁基和过氧化物基催化剂，其中污泥基炭（Sludge Based Carbon，SBC）凭借大比表面积和丰富孔隙，对多种 MPs 的吸附去除率达到 60% 以上，体现出“吸附-催化”协同的优势。

四、两个反直觉的认知

第一，分子臭氧本身对“容易氧化的” MPs 已经相当有效：在 10 mg/L 臭氧投加下，磺胺甲恶唑、2,4-D、mecoprop 等降解率超过 80%；但对阿特拉津这类稳定结构，单独臭氧只有 60% 左右，必须靠催化剂或组合工艺补强。第二，催化剂不是加得越多越好——研究明确发现，在低催化剂投加量时催化臭氧化能改善 MPs 降解，但投加量过高反而强烈抑制降解。这提示工程上必须做小试标定催化剂的最佳投加窗口，而不是盲目堆量。

五、出水安全与工程落地

该研究用 Microtox、酵母和巨噬细胞三类毒性测试评估出水，结果均显示毒性可忽略，说明工艺用于 CSO 是安全的。落地时建议把握几点：把催化臭氧化与调蓄池、快速过滤衔接，先调蓄削峰再处理；严格控制臭氧剂量，避免过量产生副产物；催化剂选型优先考虑碳基（吸附-催化协同）并守住投加上限；同时做好臭氧尾气破坏与抗冲击运行。把催化臭氧化放进 CSO 控制的整体链条里，才能既保水质又控成本。