随着人类社会发展，用水需求的增长与水资源短缺的矛盾日益凸显，而城市污水厂尾水深度处理后回用无疑是解决这一问题的有效方式。但是，深度处理出水中可能还会残存部分微量污染物，其会对环境和人类健康造成危害。因此，我们不仅需要考虑深度处理工艺对常规水质指标的去除效果，还要研究水中微量污染物的控制技术。本文以污水厂二级出水为原水，分别研究了接触过滤+臭氧氧化和接触过滤+活性炭吸附工艺处理水中传统污染物和6种β-内酰胺类抗生素的效果，由不同工况对应的水质指标去除效果确定了臭氧和活性炭工艺的最佳运行参数，并由动力学原理对臭氧氧化和活性炭吸附工艺处理水中痕量目标药物的速率进行了阐述。试验结果表明：臭氧工艺的最佳运行参数为：臭氧投加量为8mg/L，接触反应时间为20min；活性炭工艺的最佳运行参数为：空床停留时间为10min，炭层高度为75cm。通过对臭氧氧化过程和活性炭吸附过程做动力学分析后可知，当臭氧投加量为8mg/L时，6种目标药物被氧化速率由大到小为：头孢克洛、头孢他啶、头孢唑啉、头孢曲松、盐酸普鲁卡因、头孢噻肟；当炭层高度为100cm时，6种目标药物被吸附速率由大到小为：头孢曲松、头孢唑啉、头孢克洛、头孢噻肟、盐酸普鲁卡因、头孢他啶。通过应用上述臭氧阶段和活性炭阶段的最佳运行参数，研究了接触过滤+臭氧+活性炭联用工艺对水中微量污染物的去除效果。试验结果表明：当污水厂二级出水中浊度、CODCr、UV254、TOC、6种目标药物、TN、TP、细菌总数、总大肠菌群分别为1.51².14NTU、23.4³6.1mg/L、0.095⁰.109cm^-1、8.339¹0.510mg/L、0.703⁴.631μg/L、11.28¹4.43mg/L、1.18².21mg/L、1.8×106⁶.7×106个/L、1.0×105².2×105个/L时，组合工艺对上述污染物的平均去除率分别为92.29%、80.03%、92.48%、74.16%、67.59%⁸3.85%、53.38%、49.87%、99.99%、99.99%。