城市污水再生利用是缓解水资源短缺的有效途径之一，然而城市污水厂二级出水中残留的毒害污染物和病原微生物通过不同的回用途径对人体健康和纳受水体的生态安全构成潜在的危害。再生水的经济开发和安全保障问题是城市污水再生利用亟待解决的问题。　　 本课题在对国内几座城市污水处理厂二级出水水质进行调查基础上，系统对比评价了混凝沉淀砂滤、加氯、紫外、超滤、反渗透及臭氧氧化等常规再生水处理技术在二级出水的水质改善和毒性削减等方面的功效，并考察了臭氧生物活性炭组合工艺对二级出水水质的综合改善效果，取得了以下研究结果。　　 1、二级出水大肠杆菌超标问题比较普遍，传统生物处理能够去除原水中的RAR结合活性和遗传毒性物质，但出水仍残留部分具有RAR结合活性的物质，二级出水在120 mL暴露剂量下的遗传毒性普遍呈现阳性。二级出水能诱导青鳉雄鱼性腺指数的降低和雌鱼生殖能力的显著下降，并对青鳉鱼卵的发育具有明显的致畸效应。　　 2、对比混凝沉淀砂滤、超滤、加氯、紫外、臭氧和反渗透处理，只有臭氧和反渗透处理能够显著二级出水水质和生物毒性，但高剂量臭氧氧化出水暴露鱼卵的孵化率较处理前降低15％-20％，氧化过程中产生的醛类副产物可能是对鱼卵产生致畸效应的重要贡献物质。　　 3、臭氧投加量为5mg/L的臭氧生物活性炭组合工艺能够综合改善出水水质，对二级出水COD、DOC和UV254等宏观有机指标的平均去除率为41.3％、38.5％和69.2％；对大肠杆菌的灭活效果为99.9％；并能有效提高出水感官可接受度。组合工艺能明显改善雌鱼生殖能力和生产质量，并显著提高鱼卵的孵化成功率，但仍不能完全去除二级出水对青鳉鱼卵早期发育的致畸效应。　　 4、低剂量的臭氧氧化能增大后续氯化过程中典型副产物THMs和HAAs的生成潜能；并促进后续氯消毒过程中溴代副产物的形成。