污水二级生化出水有机物(Effluent Organic Matters,EfOM)是污水中经初级和二级生化处理后剩余的难降解有机物,EfOM是影响二级出水排放的主要限制因素,也是污水再生及回用处理中的主要目标去除物质。结合二级生化出水的性质特点,进行污水深度处理工艺的优化组合,是实现污水回用、缓解水资源短缺的最佳途径。本文以实验室模型反应器出水、北京市实际污水处理厂出水为研究对象,采用超滤膜法、亲疏水性分离法,以及体积排阻色谱、三维荧光光谱等分析方法,开展污水二级出水EfOM的性质构成分析及表征研究,对比研究天然有机物(Natural Organic Matters,NOM)与EfOM的共性与差异,并对臭氧预氧化处理后EfOM的特性做进一步的分析研究。得到的主要结论如下:　　 EfOM与NOM的性质对比研究表明:NOM中主要组分为疏水酸性(46.7％)和亲水酸性(20.8％),EfOM中主要组分为疏水中性(43.9％)和疏水酸性(35.9％)。EfOM的分子量(Molecular Weight,MW)分布呈现出双峰分布,而NOM呈现出较宽范围的单峰分布。EfOM中多糖、蛋白质、有机胶体等大分子量物质可以被100kDa超滤膜去除,1kDa1kDa的物质通过10kDa超滤膜后能够得到明显去除。NOM具有较强的腐殖酸类荧光吸收特性:EfOM具有较强的蛋白质类荧光吸收特性。超滤膜过滤后,EfOM与NOM中各分离组分的峰强均有所下降。亲疏水性分离出的不同组分具有不同的三维荧光光谱特性。EfOM和NOM中亲水酸和疏水中性物质具有相似的色氨酸蛋白质和海洋性腐殖酸峰。NOM中疏水碱、疏水酸及亲水碱三种组分只含有腐殖酸峰,而EfOM中疏水碱和疏水酸性组分中还含有色氨酸蛋白质峰。　　 不同碳源培养的间歇式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor ActivatedSludge Process,SBR)二级出水EfOM特性比较表明:在SBR生物降解过程中,溶解性有机物分子量分布的变化为MW<1kDa的有机物逐渐减少,而具有较高芳香性难溶有机物逐渐积累。体积排阻色谱和三维荧光光谱表明:以醋酸钠和葡萄糖为碳源的SBR,活性污泥胞外聚合物(Extracellular Polymeric Substances,EPS)提取物中存在更多的腐殖类物质,而以淀粉为碳源的SBR活性污泥EPS的腐殖类物质含量较少。EfOM的特征与其相应的活性污泥EPS的特性并非完全一致。碳源由醋酸钠、葡萄糖变为淀粉,二级出水中可溶性有机物的疏水性物质中MW<1kDa的有机碳逐渐增加,芳香类物质也逐渐增加。另外,三维荧光光谱表明与醋酸钠和葡萄糖为营养的SBR相比,由淀粉培养的SBR中EfOM包含更多的富里酸类物质。　　 实际污水厂二级出水特性分析表明:二级出水中可溶性有机物的特性与污水硝化程度,污水性质和污水处理厂处理方法有关。污水厂较为完善的硝化反应有助于污水中有机物的转化分解,提高二级出水腐殖化程度。膜生物反应器的物理截留作用及其较长的污泥龄有助于降低出水腐殖化程度,同时对较大分子量有机物具有一定的物理截留作用。好氧生物膜较长的污泥龄,可能造成蛋白质类微生物代谢产物的累积。与城市生活污水相比,含有工业废水的城市污水经生物处理后可溶性有机物的特性表现出明显的差异。　　 臭氧预氧化对污水二级出水有机物特性的影响研究表明:臭氧通入时间为5min,臭氧投量为5～6mg/L时,对二级出水具有最佳去除效果,可使化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)去除率达到40％,UV254去除率达到70％,而臭氧对二级出水中溶解性有机碳(Dissolved Organic Carbon,DOC)的去除效果不明显。投加臭氧后,COD的变化具有波动性,UV254的去除较明显,DOC表现出一开始增加进而逐渐降低。二级出水有机物MW>1kDa的物质明显减少。随臭氧投加量的增加,二级出水中分子量分布有较大变化,100kDa以上的部分呈现先增加后降低的趋势,10kDa