针对珠江广州段江水水质为地表水Ⅲ～Ⅴ类，主要污染物为有机物、氨氮和藻类等，采用生物处理工艺“曝气生物滤池(BAF)+常规处理+臭氧-生物活性炭(O<,3>-BAC)”，使得最终出水水质达到《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)的要求。 本论文研究内容是广州市自来水公司与华南理工大学合作的“广州市微污染水深度处理的研究”科技攻关计划项目的子课题。 本论文通过研究生物处理工艺各主要单元内的微生物菌群和种类，包括滤料(陶粒、石英砂、活性炭)上形成生物膜的适宜条件和机理；研究微生物种群和内部之间的相互关系；分析各生物滤池中优势菌群的生长条件和繁殖情况；研究生物处理抑制管网细菌的再生长；分析生物滤池内微生物可能对最终出水的安全性造成的影响，为生物处理的有效运行和工艺参数的确定提供重要的理论依据，避免条件致病菌通过水的传播造成危害，为广大民众提供安全卫生的饮用水具有重要意义。主要研究结论如下： (1)试验条件下降流式BAF的挂膜周期为11天，在挂膜过程中生物膜上的生物由低等向高等演化，成熟的生物膜显黄色，内含多种微生物。从SEM观察结果看出，BAF陶粒表面吸附着的细菌以杆菌、球杆菌、螺旋状杆菌、球菌和丝状体为主，混合大量杂质形成菌胶团；陶粒表面微生物含量丰富，而内部则未发现微生物存在。 (2)对BAC进行研究发现，BAC上形成相对稳定的微生物类群，大量的杆菌、螺旋状菌、球杆菌(Ф0.5～1.1×2.0～4.0μm)和丝状体(Ф0.3～0.5μm)附着在其侧面、自然断面，并形成厚厚的生物膜，表层BAC(2cm、30cm)微生物的丰度、生物量都较中层(50cm)的高，原因在于降流式的运行模式使得表层有充足的溶解氧和营养基质。 (3)在生物滤池中，异养细菌生长速度最快，亚硝化细菌次之，硝化细菌最慢。三大微生物类群之间不存在明显的竞争关系，它们之间表现为互生关系；而在各个类群内部之间则表现为对基质的竞争关系。 (4)采用氨氮、磷、铁、锰等多种管网细菌再生长限制因子分析生物处理工艺抑制管网细菌再生长。“BAF+常规处理”和“BAF+常规处理+O<,3>-BAC”两种工艺对氨氮去除均达90％以上，出水总磷含量都<0.01mg/L，且对铁、锰有明显去除，提高了水质生物稳定性，管网中细菌再生的可能性被大大降低。