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，城市污水厂二级处理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受纳水体的生态安全构成了潜在的危害。因此，城市污水再生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。　　 本课题以臭氧化污水再生技术及再生水安全保障为核心，对基于臭氧化的污水再生技术的处理效果与处理过程影响因素进行了系统研究;围绕再生水的回用安全，开展了再生水水质安全指标体系、水质生物毒性综合评价以及再生水水质综合评价研究。主要取得了以下研究成果:　　 1、传统二级处理能够去除污水中的部分污染物，但是出水仍然无法达到回用标准。臭氧化深度处理过程能够综合改善出水水质。投加3 mg/L的臭氧能够有效降解水中致色物质，色度去除率达85％以上，且对嗅味也具有较高去除率，能够有效提高出水感官可接受度;对COD、DOC和UV254等宏观有机指标的平均去除率为20.3％、18.5％和69.2％;臭氧化对水中PPCPs类有机污染物也具有较高的去除率，3 mg/L的臭氧投加量对磺胺类、土霉素类抗生素的去除超过90％，雌激素类污染物的去除率也达到85％以上。　　 2、臭氧组合污水再生处理工艺研究表明，臭氧-曝气生物滤池组合工艺对常规指标的去除与单一臭氧化处理差别不大。水质安全评价结果表明，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中的致畸等污染物。对MBR/混凝沉淀砂滤/超滤工艺出水进行O3，NaClO以及O3-NaClO联合消毒研究，结果表明联合消毒效果明显优于单一消毒，针对混凝沉淀砂滤出水，联合消毒时当O3投加量为2mg/L，NaClO投加量为1 mg/L时，出水大肠菌群≤3 cfu/L，即符合《城市污水再生利用城市杂用水水质标准》(GB/T18920-2002)。　　 3、根据对再生水回用途径及影响因子的分析结合再生水回用安全标准制定的原则，建立了再生水安全指标体系，主要包括水质常规指标、病原微生物指标、毒害有机污染物指标、综合毒性指标以及特异性指标。就指标体系中所涉及指标的分析方法以及标准限值等进行了综述。以不同处理工艺过程及出水为评价对象对水质综合毒性开展分析、评价研究。结果表明，除个别水厂外，大部分再生水厂出水急性毒性EC50普遍大于100％，根据评价标准再生水厂出水急性毒性属于无毒。臭氧化过程及次氯酸钠消毒过程均可以导致出水急性毒性增加但不超限值，仍属安全范畴。