论文以再生水循环利用过程中可能富集的污染物为对象，通过对“臭氧—生物活性炭”（O₃-BAC）与“强化混凝+沉淀+过滤”两种深度处理工艺进行对比实验，研究了两种工艺对水中污染物的去除特性，特别是O₃-BAC工艺对水中有机物的降解过程和去除机理。通过预备实验，根据二级处理水中有机物的最佳去除，确定臭氧投加量为2mgO₃/mgTOC，最佳接触时间为20min；根据水中浊度的最佳去除，确定常规深度处理混凝剂PAC投量为25³5mg/L。研究表明，经O₃-BAC处理之后的出水TOC平均为6.78mg/L，去除率平均为17.97%。O₃-BAC处理过的水色度比较低，平均为3度左右，而经常规深度处理水的色度则颇为偏高，平均为23度。针对再生水循环利用过程中可能发生的污染物质富集问题，研究了O₃-BAC工艺过程中臭氧化、活性炭床上微生物的降解以及活性炭的吸附等的协同作用，评价了O₃-BAC对富集有机物的去除效果，对有机物的变化归趋进行了定性和定量分析。研究发现，经臭氧化后出水中分子量为2000⁶000Da的高分子有机物所占比例明显减少，而分子量较小的有机物所占比例明显增加，出现分子量为2000³000Da和小于500Da的两个峰值，分别占有机物总量的29.18%和35.89%。研究中发现了再生水循环利用中污水厂进水中氮和磷的富集现象。比较两种深度处理工艺对氮和磷的去除效果，对于氨氮（NH₃-N），O₃-BAC的处理效果受臭氧化后水中NH₃-N浓度影响较大，当氨氮（NH₃-N）浓度小于2mg/L时，平均去除率达到65%，而当进水NH₃-N浓度大于2mg/L时，平均去除率为40%；常规深度处理的氨氮去除率为35⁴5%。但是，O₃-BAC对总氮（TN）的去除率接近20%，而常规深度处理对TN的去除率在10%左右。O₃-BAC的总磷（TP）去除率也优于常规深度处理。O₃-BAC工艺具有良好的有机物、色度、氮磷去除效果，是适合于再生水循环利用系统水质保障的污水深度处理工艺。