传统的高级氧化与生物降解直接耦合技术,采用光催化与生物降解近场耦合,存在能耗高、对工业废水的透光性差和二次污染的隐患。本研究提出臭氧氧化与生物降解近场耦合技术（SCOB）,以臭氧氧化替代光催化,是高效、低耗、易于实际应用的新型近场耦合技术。SCOB构建的主要挑战是臭氧是否会对生物膜产生胁迫作用,而优化臭氧剂量是成功建立SCOB体系的切入点和关键科学问题。论文以模拟盐酸四环素废水（TCH）和实际焦化废水生物出水（BTCW）为研究对象,通过对比单一生物降解（B）、单一臭氧氧化（O₃）和SCOB三种体系在不同臭氧剂量下,对污染物去除、毒性削减以及运行稳定性、微生物存活状态的影响,确定SCOB体系最优臭氧剂量,并解析体系运行过程中臭氧氧化与生物降解的近场协同机制。SCOB能够显著提高对TCH和BTCW的降解,并降低废水毒性。SCOB降解TCH的最优臭氧剂量为2.0 mg-O₃/（L·h）,体系运行2 h即可去除97%的TCH,去除速率比O₃体系高29%,8 h出水对金黄色葡萄球菌无毒性,而且生物量保持稳定,细胞结构未见显著破坏。SCOB降解BTCW的最优臭氧剂量为80 mg-O₃/（L·h）,相比于O₃体系,COD去除率由25%增加到34%,去除速率提高76%,总酚降解速率提高2%,8 h出水对青海弧菌Q67的发光抑制率相比降低70%,而且该剂量下生物量损失少,微生物细胞结构相对完整。过高臭氧剂量不会明显提高污染物的去除,较低的臭氧剂量会导致生物受到污染物毒害而运行不稳定。2.0 mg-O₃/（L·h）和80 mg-O₃/（L·h）分别是SCOB处理TCH废水和BTCW的最优臭氧剂量。在此条件下微生物能维系较高的生物活性,与臭氧氧化协同促进污染物降解和毒性削减。论文研究为高级氧化-生物降解近场耦合技术拓展与体系放大奠定了重要的理论基础。