城市污水二级生化处理出水(Biologically Treated Sewage Effluent，BTSE)中有机物(Effluent Organic Matter，EfOM)的构成十分复杂，是污水再生处理技术的主要去除对象。明确城市污水二级出水中EfOM的存在情况和性质特点，对于二级出水排放质量的控制以及深度处理工艺的处理效果而言，都具有十分重要的意义。本研究从整体上对实际城市污水二级出水中EfOM的性质、特点、组成和变化规律进行了系统的分析和总结，在此基础上，重点考察了污水深度处理过程中，以臭氧氧化为主体的高级氧化(Advanced Oxidation Process，AOP)与生物活性炭(Biological ActivatedCarbon，BAC)组合工艺对EfOM的去除效能，以及EfOM在该处理工艺中的性质构成和转化机理。主要研究包括以下三部分的研究内容： (1)人工配水生物反应出水溶解态有机质构成分析； (2)实际污二级生化出水有机物(EfOM)特性比较研究； (3)EfOM深度去除效能机理研究。 获得的主要结论如下： (1)单宁酸和蛋白质、碳水化合物、DNA等溶解态微生物代谢产物(SMPs)是人工配水SBR反应器出水中DOC的主要组成部分。反应器运行过程中，降低pH值，将导致出水中SMPs含量不断升高，造成出水水质恶化。SMPs同时也是实际城市生活污水和垃圾渗滤液二级生化出水中有机物的主要组成部分。 (2)高效液相一体积排阻色谱分析结果表明，实际污水中的有机物按照分子量大小可以分为三个部分：微生物代谢产物、腐殖质类难降解有机物质以及挥发性有机酸等小分子物质。实际污水降解过程中，低分子量有机物快速消失，难降解腐殖质类和微生物代谢产物生成。同种污水来源的不同污水处理工艺，其二级出水有机物的分子量分布状况没有明显的差异。地表水、垃圾渗滤液生物处理出水、含盐废水生物处理出水与实际生活污水二级出水相比，分子量分布状况存在较大差异。 (3)O3-BAC和AC/O3-BAC连续流工艺对EfOM的去除率为40％左右。总有机碳和不饱和有机物的去除主要发生在活性炭过滤阶段，而有机物的芳香程度在氧化阶段得到最有效的降低。氧化反应对EfOM中的有机碳构成产生较大影响。氧化反应会造成大分子有机物的断裂，生成分子量100Da的小分子有机物，进而在后续的生物活性炭滤床中得到有效去除。