提高饮用水水质，保证供水安全是饮用水处理的核心问题。由于城市水源水污染日趋严重，加之河流、湖泊等水源水受季节性影响较大，以及城市排污污染团的影响，水源水污染已经具有明显的非稳定、高风险和季节性等重污染特征，特别是冬季水温偏低，经常出现氨氮浓度超标和有机污染较重等情况，水厂常规工艺难以去除，严重影响供水水质安全。因此，在常规给水处理工艺的基础上，探索新型水源水处理技术，保证良好的饮用水水质，适应我国国情居民对饮用水水质安全意识日益增长的需要，是水源水处理技术的重要发展方向。本文以具有明显的非稳定、高风险和季节性重污染特征的淮河水源水为研究对象，提出利用吸附型滤料生物反应器，构建化学吸附-生物氧化多相多介质体系高效反应微界面，最大程度地发挥吸附作用的快速反应特性、生物作用的环境友好特性、吸附对生物作用的底物富集效应和生物氧化对吸附作用的解吸再生作用，以高效彻底去除重污染水体中污染物的工艺思路。通过吸附型生物滤料的筛选试验选择活性炭、沸石两种强吸附型材料，通过对天然沸石的优化得到吸附能力更强的活化沸石，并以它们作为滤料，分别进行了生物活性炭循环床试验，超声强化曝气生物滤池试验和活化沸石/活性炭复合床试验，研究各吸附-生物反应器对淮河水源水中氨氮、高锰酸盐指数和UV₂₅₄等污染物的去除效能及作用规律，探讨影响各吸附-生物反应器污染物去除效能的关键因子，探寻处理工艺的优化运行条件及关键控制参数，为水厂的升级改造提供技术依据。活性炭、天然沸石和无烟煤滤料对淮河水源水污染物的吸附试验结果表明，活性炭对有机物吸附效果最佳，而天然沸石对氨氮吸附效能最大；对高锰酸盐指数、UV254和氨氮的去除率，活性炭分别为39.44%、53.46%和8.18%，天然沸石分别为11.28%、5.34%和56.18%，无烟煤分别为19.68%、10.21%和11.60%。探讨了沸石对氨氮的吸附动力学特性，其吸附动力学行为符合Freundlich吸附等温式，为Q=0.916C。^0.0385。改性活化沸石对淮河水源水中污染物的去除效能优于天然沸石，活化沸石吸附平衡时间小于天然沸石，其吸附氨氮速度更快。生物活性炭循环床工艺对有机物和氨氮具有较好的去除效果，但对浊度没有去除效果。生物活性炭循环床技术载体滤料流化性能好，具有较好的滤料三相传质效果，氧的转移效率，污染物去除效率较高。生物活性炭循环床工艺处理淮河水源水的小试试验结果表明，反应器对高锰酸盐指数、UV254和氨氮的平均去除率分别为28.84%、27.86%和65.01%；中试试验结果表明，反应器对高锰酸盐指数、UV₂₅₄、UV₄₁₀和氨氮的平均去除率分别为25.88%、27.78%、80.78%和62.88%。在本试验条件下，生物活性炭循环床工艺的最佳水力停留时间和气水比分别选择为45min和1:1。超声强化曝气生物滤池技术能够有效去除水中的浊度、有机物、氨氮和亚硝态氮等污染物。三种滤料曝气生物滤池对浊度、高锰酸盐指数、UV₂₅₄、氨氮的平均去除率分别为：沸石曝气生物滤池71.36%、24.51%、9.27%和95.37%，无烟煤曝气生物滤池69.80%、33.38%、25.86%和81.02%，活性炭曝气生物滤池70.46%、49.87%、42.71%和90.89%。水力停留时间和气水比对沸石曝气生物滤池去除有机物的影响较大，对无烟煤曝气生物滤池去除氨氮的影响较大，在本试验条件下，水力停留时间取30min、气水比取1:1为宜；沸石曝气生物滤池在低温条件下表现出较好的氨氮去除效能；曝气生物滤池技术具有很强的抗氨氮负荷能力，其中沸石曝气生物滤池抗氨氮负荷能力最强。超声作用对高锰酸盐指数和UV₂₅₄去除有一定的效果，但对氨氮几乎没有去除效果。超声强化曝气生物滤池组合工艺能有效提高污染物的处理效果，对有机物的去除效果明显优于单独曝气生物滤池工艺的效果，但氨氮的去除效果却没有显著提高。活化沸石/活性炭复合床中试工艺可以对重污染季节性淮河水源水中的浊度、高锰酸盐指数、UV₂₅₄、氨氮和UV₄₁₀同时保持较好的去除效果。进水负荷为8m³/m²·h，活化沸石/活性炭复合床对浊度、高锰酸盐指数、UV₂₅₄、氨氮和UV₄₁₀的平均去除率分别为90.78%、45.54%、49.37%、94.82%和89.54%。活化沸石/活性炭复合床工艺具有很强的抗冲击负荷的能力；反冲洗对活化沸石/活性炭复合床工艺污染物去除效果影响不大；并且水中溶解氧的含量对活化沸石/活性炭复合床工艺有一定的影响。