3.3.1 有机物分子量分布特征 

                 废水的溶液性质特征与其分子量分布密切相关，剖析废水的分子量分布有助于探究不同工艺对有机物的控制和去除规律（曹臣等，2012；石玉飞等，2021；韦朝海等，2021）.表5为各水样经超滤后的有机物的分子量分布，图8为各水样有机物分子量分布的TOC占比.从表5和图8中可以看出，对焦化废水生物出水TOC贡献较大的有机物主要分布在分子量大于100 k Da的区间和分子量小于1 k Da的区间，这两个区间的TOC分别为12.83 mg·L-1和15.49 mg·L-1，占总TOC的30.06%和36.29%.废水经混凝沉淀反应后，分子量大于 100 k Da的组分其 TOC 从 12.83 mg·L-1降到 1.39 mg·L-1，占总组分的比例从30.06%下降为6.71%，表明混凝法主要去除废水中分子量大于1 kDa的有机物.废水经活性炭吸附后，各分子量区间的TOC值均大幅度下降.废水经臭氧氧化作用后，分子量大于10 kDa的有机物其TOC占比下降，小于10 kDa的有机物其TOC占比上升，表明该技术对分子量大于10 kDa的有机物的去除能力相对更强.废水经臭氧-混凝-吸附处理后，出水中各分子量组分的TOC浓度均低于0.5 mg·L-1，表明组合技术工艺在各单项技术的优势下实现了不同分子量有机物的针对性去除. 

                     3.3.2 紫外-可见光分析 

                     UV254能够反映溶液中包括芳香族化合物在内的具有 C=C 和 C=O 结构物质的相对含量（Kitis et al．，2002）. 表 6 为各水样的UV254 检测值对比 . 由表 6 可知，不同原理处理对UV254去除效率排序为：臭氧-混凝-吸附＞活性炭吸附>臭氧氧化>混凝沉淀 . 其中，臭氧-混凝-吸附对UV254去除率高达 96.62%，体现出了由原理组合的技术工艺对污染物的去除具有协同增效作用. 3.3.3 三维荧光光谱分析 焦化废水生物出水和混凝、吸附、臭氧处理后出水的荧光光谱如图9所示.采用荧光区域法（Wen et al．，2003）对三维荧光谱图进行解读，荧光峰区域主要代表类芳香族蛋白质、类富里酸物质、类溶解性微生物代谢产物和类腐殖酸物质等物质.从图9中可知，经混凝沉淀反应后的废水荧光强度减弱，经活性炭吸附和臭氧氧化后的废水各荧光响应物质均被去除.

                      3.3.4 GC/MS分析

                     对深度处理前后的水样进行GC/MS测试（图10），由图中可看出，焦化废水生物出水组分复杂，有机物种类繁多，经活性炭吸附后，有机组分消减程度最多.通过MS中NIST数据库分析焦化废水组分，将有机物峰面积进行归一化分析，将大于最大组分面积5%且相似度大于50%的主要有机物组成列于表7中.从表7中可知，焦化废水生物出水中共检测出61种类有机物，其中主要的有机物种类为长链烷烃类、卤代烃类、含氮杂环类、胺类、苯系物、醇类、酸类、酯类、醚类、酚类和多环芳烃等.不同的物化原理对有机物的去除效果有显著性差异，混凝法只去除了废水中的9类有机物，出水中还残留了相对较多的长链烃、卤代物、多环芳烃等特征污染物；活性炭吸附出水中各类有机物种数明显下降，生物毒性明显降低；臭氧氧化出水中的含氮杂环及芳香环类有机污染物的种类减少，长链烷烃的种类增加。

                  4 结论（Conclusions）

                  1）活性炭吸附对焦化废水生物出水的处理效果明显优于混凝沉淀和臭氧氧化，应将其作为污染物去除的关键手段，以其他两种物化技术为辅，使活性炭充分发挥对污染物的有效去除作用. 

                   2）以 TOC 去除率为响应值，臭氧反应时间、PFS 投加量和活性炭投加量为响应因子，利用 Box-Behnken响应面法建立的二阶响应面模型，通过方差分析，模型显著且失拟项不显著，模型拟合度高.

                   3）经响应面优化得到臭氧-混凝-吸附的最佳反应条件为：臭氧反应时间 62.56 min，PFS 投加量 0.87g·L-1，活性炭投加量1.10 g·L-1，在此条件下TOC去除率为98.29%，与预测值吻合度很高. 

                   4）综合焦化废水生物出水后物化深度处理的水质表征结果，认为活性炭吸附、混凝沉淀和臭氧氧化3种原理技术对焦化废水中污染物的去除具有性能选择性，组合的工艺技术存在协同增效作用.

                  原标题：焦化废水后物化处理的臭氧-混凝-吸附原理选择与协同机制

                  原作者：陈颖，李泽敏，邱光磊，韦朝海