以污水处理厂二级出水溶解性有机物的高效去除为目的,基于前期建立的臭氧混凝耦合工艺体系（Hybrid Ozonation-Coagulation,HOC）,将臭氧氧化与混凝工艺有机融合,通过该体系对二级出水有机物及特定有机物布洛芬的去除特性,揭示金属盐混凝剂催化臭氧化的活性点位,明确臭氧混凝耦合工艺体系中的自由基链式反应机理,为再生水安全控制提供工艺理论依据。分别采用AlCl₃·6H₂O、预制Al₁₃和FeCl₃作为混凝剂,探究了HOC工艺对布洛芬及二级出水中DOC、UV₂₅₄、色度的去除效果。结果表明,3种金属盐混凝剂均能够作为催化剂,促进臭氧分解产生羟基自由基,从而实现二级出水中溶解性有机物的高效去除。相比于AlCl₃·6H₂O,以预制Al₁₃和FeCl₃作为混凝剂时,HOC工艺的去除效果更优。FeCl₃-HOC工艺和Al₁₃-HOC工艺的去除效果基本一致。通过探究磷酸盐对HOC体系去除效率的影响,揭示金属盐混凝剂在催化臭氧化过程中的作用机理。结果表明,磷酸盐的脱羟基作用会降低混凝剂表面羟基官能团含量,进而抑制HOC工艺的处理效果。因此,混凝剂表面羟基在催化臭氧化过程中起着至关重要的作用。傅里叶红外光谱的分析结果进一步说明,在HOC体系中,混凝剂水解产物表面的羟基是催化臭氧化的活性点位。基于X射线光电子能谱的分析结果,表面羟基中的氧是混凝剂表面所含氧元素的主要存在形态。为了探究HOC工艺中典型活性氧物质的生成与赋存形态,采用NBD-Cl及pCBA作为探针物质,分别测定了HOC工艺中超氧自由基和羟基自由基的生成,分析了其存在形态。结果表明,相比于单独臭氧体系,HOC工艺中的超氧自由基含量更高,因此,在HOC工艺中,金属盐混凝剂能够促进臭氧分解。在AlCl₃-HOC和FeCl₃-HOC体系中,超氧自由基主要以溶解态为主,而在Al₁₃-HOC体系中,超氧自由基则主要被吸附在混凝剂表面。相比于单独臭氧体系,HOC工艺能够产生更多的羟基自由基,因而能够实现水中有机污染物的高效去除。以不同金属盐作为混凝剂时,HOC体系中的羟基自由基均主要以溶解态存在。