常规处理工艺面临着原水中氨氮及微量有机物的含量升高等一系列问题的挑战，水厂出水的生物稳定性降低，因此，对呈现微污染状态的水源水进行强生物处理就显得尤为重要和紧迫。 长江南京段的水质虽能常年保持在Ⅱ-Ⅲ类，但个别指标如冬季的氨氮超标为Ⅳ类，且呈现恶化趋势，原水高锰酸盐指数升高，原水中检测出的微量有机物种类增加，长江南京段的水源水已呈现微污染特征，基于此，首先需对水厂现有工艺的处理效能进行评价，了解掌握长江南京段水源水水质特征，这对水处理单元的组合和设计有重要的指导意义。本文以长江南京段原水为研究对象，以提高出水水质和生物稳定性为目标，研究了水源水有机物特性、分子量分布、微量有机物的种类和特定有机污染物的含量，考察了生物强化滤池、生物活性炭滤池及其组合工艺去除水中污染物的机理和效能。本文的主要研究内容和结果如下： 滤池采用动态培养自然挂膜方式，挂膜效果良好。滤池在空床接触时间（Empty Bed ContactTime，EBCT）为13．5min的条件下，生物强化滤池从启动到自然挂膜具备基本功能的所需时间大约为40天，生物活性炭滤池所需时间大约47天。 通过不同EBCT及反冲洗方式的试验研究，选取10min为生物强化滤池的适宜EBCT，13．5min为生物活性炭滤池的适宜EBCT，在适宜的EBCT工况下，生物强化滤池和生物活性炭滤池对浊度、NH3-N、CODMn、UV254、DOC、BDOC的去除率分别为97％和77％、86％和90％、27％和31％、12％和16％、29％和28％、70％和69％。生物强化滤池的适宜反冲方式为气水联合反冲洗：气冲强度控制在6L/s·㎡，历时5min；水冲强度控制在15L/s·㎡左右，历时10min。确定生物活性炭滤池的适宜反冲洗方式为气水联合反冲洗，低强度气反冲5L/㎡·s，历时5min，高强度水反冲15L／㎡·s，反冲洗时间15min。 长江南京段原水中的溶解性有机物主要由小于1 K的有机物构成，常规工艺对大于5K的有机物去除效果明显，强化过滤工艺对小于1K的有机物去除率大于40％，生物活性炭工艺对各个分子量区间的去除效果都比较好，特别是对原水中占多数的小于1K的有机物去除率大于60％。 长江南京段原水的DOC、BDOC和AOC分别为2．162mg／L、0．627mg／L和121μg/L；常规工艺出水的BDOC和AOC均不能达到生物稳定性要求；强化过滤工艺出水的BDOC在0．2mg／L以下，但AOC在70μg／L左右；生物活性炭工艺出水的BDOC低于0．15mg/L，AOC在60μg／L左右，出水基本达到生物稳定性的要求。 长江南京段水源水中未检出阿特拉津；检出1，2，4-三氯苯，其含量为0．249μg／L：原水中的1，2，4-三氯苯经过混凝沉淀池、砂滤池、生物强化滤池及生物活性炭滤池处理单元后浓度依次降低，去除率依次增加，分别为4．1％、8．0％、32．6％、40．9％。 GC-MS检测结果：长江南京段水源水中检出微量有机物65种，其中以烷类有机物、脂类有机物、苯环类有机物、酮类有机物及酚类有机物为主，五类有机物质的总量约占总的微量有机物的90％以上。 四种生物滤池中生物量呈显著的成层分布，随滤层深度增加生物量降低；但生物量高不代表具有较高的生物活性。使用不同生物量和生物活性测定方法相结合的分析方法，更能准确揭示生物滤池的生物特征。 水厂实际生产中存在冬季出水中氨氮超标的问题，导致这种情况发生的原因是多方面的，本试验中的强化过滤工艺和生物活性炭工艺对氨氮的去除在冬季依然保持着较高的去除效果，是解决冬季水厂出水氨氮超标的有效手段。