达标排放的污水厂二级处理出水仍会对水生态系统造成一定的不利影响,因此有必要利用深度处理来提高污水厂出水水质。污水厂二级处理出水中含有的大分子溶解性有机物及痕量有机污染物是对生态系统中的水生生物造成不利影响的主要因素。因此,本论文拟从生物毒性的角度对混凝、活性炭吸附和反渗透三种典型的深度处理过程对发光细菌急性毒性、光合抑制效应和遗传毒性三种生物毒性的选择性削减特性进行研究,同时分析了理化综合指标和微量有机污染物的去除规律。这将从生态安全的角度为深度处理工艺的选择与优化提供依据。本研究的主要成果如下:(1)在实验室内采用批次模拟实验发现,将污水厂二级处理出水分别经过混凝处理,活性炭吸附处理和反渗透深度处理后出水的三种生物毒性有不同程度的降低。混凝处理对污水的遗传毒性及光合抑制效应的削减效果相对较好,对急性毒性的削减效果相对较差。随着混凝剂聚合氯化铝(PAC)投加量递增,微量有机污染物的总浓度略微降低,经400mg/L PAC处理后出水的微量有机污染物总浓度是1288.50 ng/L,去除率为8.90%。400mg/L PAC混凝处理主要是针对腐殖质类大分子有机物,含C=C双键和C=O双键的芳香族化合物的去除,其中腐殖质类和富里酸类有机物质的去除率相对较高,而对于微量有机污染物和可溶性微生物代谢产物去除率极低。(2)活性炭吸附处理对污水的三种生物毒性都有良好的去除效果。经活性炭吸附处理后,出水中的微量有机污染物总浓度从1652.86 ng/L降至333.20 ng/L。同时对七类微量有机污染物的去除率都在71%以上。经30 g/L活性炭处理后,腐殖质类、富里酸类物质、芳香蛋白类物质Ⅱ和可溶性微生物代谢产物去除率分别为85%、76%、52%和86%。由此可知,活性炭对大分子物质和微量有机污染物都有较好的去除效果。(3)污水经反渗透处理循环1次后产生的清水的三种生物毒性去除率分别是:99.85%、99.94%、95.50%。经过7次循环后产生的清水中微量有机污染物的含量,除内分泌干扰物和阻燃增塑剂类化合物增加外,其余五类污染物的去除率都在72%以上。反渗透处理对腐殖质类、富里酸类物质、芳香蛋白类物质Ⅱ和溶解性微生物代谢产物及微量有机污染物去除效果良好。