本文采用荧光抑制毒性试验、普通小球藻生长抑制试验、斑马鱼胚胎毒性试验和umu遗传毒性试验四种生物毒性测试方法,综合评价以A2O-MBR为主要工艺的污水再生及回用过程中生物毒性的变化。运用毒性单位分级法、潜在生物毒性(PEEP)指数法、水质安全分级法进行水质综合生物安全性评价,以便建立有效的评价体系,保障再生水回用的安全性。本研究首先通过对四种生物毒性试验的相关参数、步骤的优化,建立了稳定、可靠、适用于再生水的毒性测试方法。应用其对西安市某校园生活污水厂内主要工艺出水的生物毒性进行检测,用抑制/致死率、浓缩/稀释倍数、等当量浓度对毒性结果进行表征。结果表明:A2O二级处理工艺对发光细菌急性毒性、小球藻生长抑制毒性、斑马鱼胚胎毒性去除效果显著,可达92%以上,对遗传毒性有一定的削减,仅为48%。经过MBR深度处理和NaClO消毒后,四种生物毒性削减差异较大,并呈现不同程度的增大,尤其对胚胎毒性和遗传毒性,毒性增大分别为35%和19%。A2O-MBR深度出水经加氯消毒后回用于校园人工湖补水后,四种生物毒性均有明显降低,尤其对遗传毒性的削减效果显著,可达64%。应用毒性单位分级法、PEEP指数法、水质安全分级法对该污水处理与再生回用系统中的水质进行综合安全性评价。通过比较发现,评价方法不同,评价结果亦有差异。基于发光菌、普通小球藻、斑马鱼胚胎三种生物毒性测试结果,用毒性单位分级法对该系统进行综合水质安全性评价,结果显示:原污水呈微毒,A2O二级出水、MBR-消毒深度处理出水和回用水(人工湖出水)均无毒。用PEEP指数法对该系统的发光菌、藻类、胚胎毒性进行水质安全评价。结果显示:原污水呈剧毒,A2O二级出水呈微毒、MBR-消毒深度处理出水呈中毒、回用水呈无毒。用水质安全分级法,对该系统中的水质安全进行分级。结果显示:原污水为C级,A2O二级处理、MBR-消毒深度处理后水质提高为B级、对水生生态系统略有影响,用于人工湖之后水质提高到A级,不再对水生生态系统产生影响。通过对三种评价方法结果比较分析,认为PEEP指数法可更准确、全面的评价水质安全性。综合结果表明:A2O传统二级生物处理和人工湖近自然生态系统能有效降低污水及再生水的四种生物毒性,提高水质安全。尤其是A2O二级生物处理对荧光毒性、藻类毒性和斑马鱼胚胎毒性削减效果显著;人工湖近自然生态系统对四种生物毒性削减效果都非常显著,人工湖近自然生态系统可有效弥补A2O二级生物处理对遗传毒性削减的不足。从水质安全评价结果可知:MBR-消毒出水生物毒性增大,可能是由于消毒副产物导致的,但是,当其回用于人工湖之后水质生态安全。所以,在回用工艺中增加一个近自然的生态系统可有效提高水质的生物安全性。