生物活性炭工艺已经成为去除水中有机物化合物普遍的方法,其可以克服常规水处理工艺的一些局限性,通过生物降解作用有效地去除水中腐殖质、藻类毒素、微生物分泌物、溶解的动植物废弃物等天然有机物以及一些农药、商业用途合成物、工业废弃物等人工合成的有机物等。目前,生物活性炭技术被广泛的应用于饮用水的深度处理,成为保障饮用水安全性的有效手段。目前多数水厂的深度处理工艺采用O₃-BAC组合工艺,当水中含有溴离子时,臭氧氧化存在产生溴酸盐的风险。而UV/H₂O₂是UV与H₂O₂的协同作用,没有溴酸盐副产物的形成风险问题。本文针对高级氧UV/H₂O₂-BAC组合工艺连续运行效果、生物活性炭过滤工艺性能以及活性炭生物膜的形成、生长以及种群结构进行研究。本研究在济南市鹊华水厂进行中试,试验运行一整年,对UV/H2O2-BAC进、出水水质以及活性炭表面性质以及生物膜进行检测。研究UV/H2O2-BAC工艺对有机物的去除特性及连续运行效果,研究生物活性炭的生物量变化规律以及微生物群落结构,分析生物活性炭表面的优势菌群和分布特点。采用四种活性炭进行滤柱性能比较,一种为新炭,另三种分别取自德州第四水厂炭滤池（已运行使用2年）、胜利油田耿井水厂炭滤池（已运行使用4年）和鹊华水厂炭滤池（已运行使用6年）,比较四种活性炭滤柱对有机物去除效果以及生物膜特性的差异。研究结果表明:经UV/H2O2-BAC深度处理工艺后其出水有机物含量均有明显下降,去除效果稳定。运行发现,各活性炭柱对有机物的去除效果存在差异,活性炭柱中炭龄高低（所取活性炭在水厂运行使用时间的长短）对有机物的去除效率有明显影响,低龄炭活性炭柱对有机物的去除效果高于高龄炭活性炭柱。德州第四水厂炭滤柱（活性炭柱1）对DOC的平均去除率为37.6%,耿井水厂炭滤柱（活性炭柱3）对DOC的平均去除率为32.7%,鹊华水厂炭滤柱（活性炭柱4）对DOC的平均去除率为28.4%,新炭滤柱对有机物的去除效率最高,随着生物膜稳定形成,出水DOC稳定在1.5mg/L,对DOC的平均去除率为39%。根据不同分子量DOC浓度变化分析,UV/H2O2高级氧化将有机大分子物质氧化为有机物小分子物质,并且能转化为可供微生物生长代谢的物质,活性炭工艺将小分子有机物质吸附降解。活性炭柱对UV/H2O2工艺出水残余过氧化氢的去除率均在90%以上,去除效果基本相同,活性炭对H₂O₂的去除不是依靠活性炭的吸附作用而是依靠活性炭表面官能团的催化还原和微生物酶降解作用去除。从3个水厂炭滤池所取生物活性炭样品已经形成生物膜,在装入滤柱后运行时生物量仍以缓慢的速度增长,新炭运行过程中生物量增长速率较快。长期运行后对四种活性炭滤柱内生物膜微生物类群分析发现,所填活性炭的炭龄不影响活性炭柱内生物膜细菌纲类种类,四种活性炭生物膜的主要优势菌门和优势菌纲种类基本相同,只是表现在相应细菌门类和纲类的相对丰度存在差异。对新炭滤柱生物膜从附着到生长成熟的过程及生物膜特性的研究表明,活性炭层中最高生物量在滤池进水段,采用电镜分析活性炭表面存在着的细菌、菌丝以及硅藻骨架。随炭层深度增加活性炭层沿程生物种群出现不同的发展趋势。炭层中存在的微生物主要门类相似,但是属级别的生物种群差异较大。变形杆菌门是活性炭池内最丰富的细菌种群,并且在沿程的微生物种群丰富度也表现为逐渐减少。