随着人们生活水平的提高的和水体污染的日益加剧，饮用水的卫生和安全受到越来越多的关注。针对我国广大地区饮用水源的有机微污染问题及饮用水常规处理方法无法有效去除水中的微量有机物和NH3-N的客观现实，系统的研究饮用水深度处理技术，开展相关理论方法研究，有着现实和深远的意义。本文通过研究O3-IBAC技术在对南方（深圳地区）和北方（哈尔滨及大庆地区）不同的水源水质条件下净化效果，建立适用于不同状况下的高效工程菌构建方法，利用先进的生物工程技术分析O3-IBAC运行工况下的生理生态特性，探讨O3-IBAC除微污染的机制，完善和丰富O3-IBAC理论与技术体系，为O3-IBAC的工程化应用积累知识，进而全面提升我国饮用水深度处理的技术水平和科技含量，为我国饮用水安全保障提供科学依据。　　针对南方和北方地区不同水源水质有机微污染物的特征，采用生物工程技术，通过从富营养到贫营养的反复驯化，得到高效工程菌15株，将其鉴定到属。这15株工程菌包括假单胞菌属（Pseudomonas）5株、芽孢杆菌属（Bacillus）4株、微球菌属（Micrococcus）2株、短杆菌属（Brevibactrium）2株、动胶菌属（Zoogloea）1株、气单胞菌属（Aeromonas）1株。优势菌属为假单胞菌属和芽孢杆菌属。　　通过生态位组合构建，通过菌源重组、生态位分离和自适应的构建策略，将15株高效工程菌通过一定配比构建处理微污染水的高效工程菌群，人工构建的高效工程菌群G值为2.1d，在实际深度净化处理过程中20～28d即可达到103CFU/g碳～104CFU/g碳水平。　　采用人工固定高效工程菌群的IBAC其对高锰酸盐指数平均去除率在20％～45％之间，而BAC的高锰酸盐指数平均去除率相对较低在10％～20％之间。对TOC以及浊度的去除方面，IBAC均优于BAC。IBAC最佳反冲洗周期为20d，反冲洗时间为4～8min，反冲洗水强度为3～4L/sm2,气洗强度12～14L/sm2，均优于BAC的反冲洗指标。IBAC对有机物种类的去除明显，可由原水的111种降低至17种，间接证明IBAC对高锰酸盐指数去除率高的原因。IBAC可以有效去除THMS前质并能有效降低水中AOC值，所以具有较高的应用安全性。　　将高效工程菌群运用到对微污染水的处理中，发现运行后高效工程菌菌体出现个体变小，分泌的酶增多等现象。运用PCR-DGGE手段对生物活性碳的微生物群落结构进行解析，结果表明同一接种时间的炭罐微生物种群相似性较高，不同接种时间的炭罐微生物种群相似性较低。　　通过对O3-BAC和O3-IBAC两种处理工艺生化活性的研究，表明在相同试验条件下两个滤柱TTC一脱氢酶活性沿水流方向自上而下均呈梯度分布，IBAC的脱氢酶活性高于BAC的脱氢酶活性，证明了IBAC对原水的净化效果优于BAC，反冲洗对IBAC的生物降解作用影响也较小。该项成果对于促进IBAC技术在饮用水深度处理中的的应用与推广以及加强实际运行控制都具有重要意义。　　生产性试验表明，在试验期间，试验炭罐出水的平均高锰酸盐指数值小于2.5mg/L，指标都已达到要求标准。从高锰酸盐指数值的去除率上来看，固定化生物活性炭去除有机物的能力明显优于普通的颗粒活性炭，新活性炭接种的炭罐的出水效果比旧活性炭接种的炭罐好。从反冲洗周期上来看，在不影响出水指标的前提下，固定化生物活性炭的反冲洗周期目前是8天，为普通的颗粒活性炭（4天）的2倍，这不仅节省了大量的水力资源，动力资源，还大大降低了劳动强度。　　通过对AOC和细菌总数的测定，证明IBAC能够保证饮用水的生物稳定性和安全性。用O3-IBAC工艺对微污染水源水深度处理是安全、有效、可行的，具有广阔的应用前景。