在污水处理中，常规处理工艺（主要包括混凝、沉淀、过滤等物理化学过程）对不同分子量有机物的去除率呈现显著的分馏效应。以下是基于多篇研究文献的综合分析：

一、常规处理对不同分子量有机物的去除规律

1. 大分子有机物（>10,000 Da）
   • 去除率：可达80%以上，部分研究显示去除率达68.1%-86.2%。
   • 机理：大分子有机物（如腐殖质、蛋白质）多呈胶体状态，易通过混凝剂的电中和作用脱稳，并被金属氢氧化物絮体吸附沉淀。
   • 案例：混凝沉淀对分子量>10,000 Da的有机物去除率为68.1%，生物预处理辅助后总去除率达77.8%。
2. 中分子有机物（1,000-10,000 Da）
   • 去除率：约30%-50%，具体因分子量区间而异：
     • 1,000-3,000 Da：去除率较高（48.75%），因该区间有机物部分呈胶体状态，可通过吸附和沉淀去除。
     • 3,000-10,000 Da：去除率较低（23.8%），因部分有机物被吸附后可能重新释放到水中。
   • 特殊现象：富里酸等小分子有机物可能被大分子吸附，混凝剂投加后释放，导致出水中小分子有机物增加。
3. 小分子有机物（<1,000 Da）
   • 去除率：常规处理几乎无去除效果，甚至可能增加其浓度（如<500 Da有机物增加10.4%）。
   • 机理：小分子有机物多呈溶解态，难以通过混凝沉淀去除，且可能因大分子有机物的分解而释放。
   • 依赖深度处理：需结合生物处理或活性炭吸附，例如生物预处理对<500 Da有机物去除率达36.1%，组合工艺总去除率83.1%。

二、不同处理单元的协同作用

1. 生物预处理
   • 对<500 Da有机物去除率显著（36.1%），但对大分子有机物（>10,000 Da）去除率仅20.7%。
   • 适用于微污染水源水的预处理，可降低后续工艺负荷。
2. 活性炭吸附
   • 对500-1,000 Da有机物去除率近70%，但对<500 Da有机物效果有限（16.2%）。
   • 常作为深度处理单元，用于去除残留的小分子有机物。
3. 组合工艺
   • 生物预处理+常规处理+活性炭：可提升总去除率，尤其对小分子有机物（如<500 Da总去除率83.1%）。
   • 水解酸化+A/O工艺：对<1 kDa有机物去除率达90%，但对5-10 kDa和>100 kDa有机物去除率分别为28.57%和43.90%。

三、特殊案例验证

1. 石化废水处理
   • 水解酸化+A/O工艺对<1 kDa有机物去除率达90%，但对5-10 kDa和>100 kDa有机物去除率分别为28.57%和43.90%。
   • 表明该工艺对小分子有机物去除效果显著，但对大分子有机物去除有限。
2. 人工湿地系统
   • 对<0.5 kDa小分子有机物去除率超80%，显著优于常规工艺。
   • 适用于尾水深度处理，可降低致突变物和消毒副产物风险。

四、结论与建议

常规处理工艺对大分子有机物（>10,000 Da）去除效果显著，但对小分子有机物（<1,000 Da）去除能力有限，甚至可能因吸附释放导致浓度增加。为提升小分子有机物去除率，建议：

1. 强化预处理：采用生物预处理去除部分小分子有机物。
2. 增加深度处理：结合活性炭吸附或高级氧化工艺（如臭氧氧化）。
3. 优化工艺组合：根据水源水质特征，选择生物预处理+常规处理+深度处理的组合工艺，以实现高效去除不同分子量有机物。