多相芬顿高级氧化技术是现阶段水处理技术发展的一种重要饮用水处理技术,该工艺技术具有反应条件简单温和、不产生各种副产物、对PH的响应范围窄等多种优点。本文是建立在中试规模上,对多相芬顿高级氧化技术去除天然有机物、微量污染物和微生物的效果进行实验考查。以密云水库流入水厂的混合水源作为研究对象,中试实验中主体的研究工艺流程为混凝-沉淀-砂滤-多相芬顿高级氧化-生物活性炭;对照流程为混凝-沉淀-砂滤-臭氧杀菌-生物活性炭。具体实验研究结果如下:（1）将中试规模的臭氧活性炭工艺与多相芬顿活性炭工艺进行比较,以研究多相芬顿活性炭工艺对微生物（条件致病菌）的控制效果。中试测试分析了出水中溶解性有机碳（DOC）、三维荧光、实时定量聚合酶反应（QPCR）、胞外多聚物（EPS）和基因测序的含量和性质,并对废水进行了部分消毒,研究不同过程消毒后对微生物的防治效果。结果表明,多相芬顿活性炭可将DOC的浓度控制在1.29±0.3mg·L^-1,可去除大部分微生物代谢产物,富里酸和色氨酸。但是,芬顿活性炭对微生物（条件致病菌）的控制作用有限,臭氧活性炭在消毒后效果最好,而砂滤效果最差。多相芬顿出水中多糖增加了12.5%,蛋白质减少了5%,EPS中蛋白质/多糖（PN/PS）的比例降低,凝聚性显著降低。由于微生物的增加,ATP浓度增加到0.16 nmol·L^-1,消毒后降低到0.1 nmol·L^-1。微生物测序在一定程度上表征了微生物群落结构的变化,活性炭可以有效去除微生物（条件致病菌）的含量,但是会增加微生物的多样性。多相芬顿处理工艺不会显著影响微生物群落的结构。为了更好地解释芬顿多相活性炭对微生物和有机物的作用机理,研究了活性炭表面上的微生物（条件致病菌）、ATP、胞外多聚物（EPS）、红外光谱和基因测序与出水中的微生物相比,在活性炭表面上发现了更多的病原细菌。细菌总数增加了3.1个对数量级,可见在出水中未检出某些致病菌（如Ma）,但在活性炭表面却能大量检出。表明活性炭对某些病原菌具有很强的吸附作用。与臭氧活性炭相比,芬顿活性炭减少了约0.5个对数量级的微生物。多相芬顿活性炭上的ATP浓度比臭氧活性炭高0.0047 nmol·g^-1,这与多相芬顿活性炭可以吸附更多微生物（条件致病菌）的结果是一致的。多相芬顿活性炭生物膜可以去除12%-15%的多糖,因此多相芬顿活性炭生物膜具有很强的凝聚性,从而降低了污水中的微生物含量和凝聚性。臭氧活性炭的傅里叶变换红外光谱的峰值显著低于芬顿活性炭的峰值。总之,沙滤-多相芬顿活性炭工艺能够通过富集微生物来更有效地降解水中的溶解有机物（DOC）。显著降低EPS的蛋白质含量,使多相芬顿活性炭出水中的微生物凝聚性变差,消毒效果更好。该过程加强了常规的饮用水处理过程。（2）为了分析多相芬顿催化柱上生物膜群落结构及其对双酚A去除的影响,首先采用中试对多相芬顿降解天然有机物（NOM）进行了研究,发现其对NOM有很好的去除效果。然后对多相芬顿催化柱上生物膜群落结构、微生物量、代谢活性以及胞外多聚物（EPS）进行了分析。最后通过小试研究了生物膜上微生物对多相芬顿去除双酚A的影响。结果表明,中试催化柱从上层到下层生物量增加,同时微生物Reyranella菌属和生丝微菌属（Hyphomicrobium）含量不断增多,微生物代谢活性增强,可分泌更多的EPS,这可能是生物膜本身增加双酚A吸附去除效果的主要原因。