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合成制药废水,尤其是含抗生素的制药废水,毒性大、难生物降解,传统的废水生物处理技术对其处理效果差,常规水质指标难以满足日益严格的废水排放要求,且抗生素等有毒有害物质在出水中残留浓度高,给受纳水体带来较高生物风险。本文分别采用传统Fenton、铁粉类Fenton和复合材料类Fenton三种体系深度处理含抗生素制药废水的二级生物处理出水,优化了运行条件,考察了有机物和环丙沙星的去除效果和水质毒性变化。实验用水取自浙江某大型合成制药企业的二级生物处理出水,该企业生产包括盐酸环丙沙星（CPFX）在内的多种医药及中间体。实验用水总有机碳（TOC）为163.5221.6 mg/L,成分中除了含杂环类、氯苯类、酯类等有毒有害物质外,还含有2.96.2 mg/L的CPFX,有研究表明CPFX是该废水中SOS/umu遗传毒性的主要原因。本文首先使用单因素实验方法分析考察了传统Fenton体系下试剂投加量、废水初始p H和反应时间对CPFX和TOC去除效果的影响。结果发现CPFX在反应时间t≥40 min,p H=2.57.86,c（H2O2）=0.080.20 mol/L,c(Fe2+)=0.0250.100 mol/L条件下几乎可完全去除,在p H=2.57.86,c（H2O2）<0.08 mol/L,c(Fe2+)<0.025 mol/L,t<40 min条件下,去除效果略有降低,但也能维持在95%以上。与之相比,TOC的去除率较低且受试剂投加量和反应时间影响较大。对于TOC去除较为优化的Fenton反应条件为:不改变废水初始p H值（p H=7.86）,c（H2O2）=0.10 mol/L,c(Fe2+)=0.025 mol/L,t=60 min,该条件下环丙沙星几乎完全去除,TOC和UV254的去除率分别为54.5%和85.9%。铁粉类Fenton体系受铁粉溶出效率的影响,必须在酸性条件下才能发挥作用。该体系在p H=3.0,c（H2O2）=0.12 mol/L,m（Fe0）=3 g/L,t=60 min条件下,TOC和UV254的去除率仅为43.4%和78.4%,低于传统Fenton的去除效果。复合材料类Fenton在优化条件下对环丙沙星、TOC和UV254的去除效果与传统Fenton法接近,在不改变废水初始p H值（p H=7.86）,m（OA）=400 mg/L,c（H2O2）=0.12 mol/L,c(Fe2+)=0.033 mol/L,t=60 min条件下,CPFX去除完全,TOC和UV254的去除率为53.2%和86.1%。在优化条件下,经Fenton、铁粉类Fenton、复合材料类Fenton深度处理后出水COD由743.6 mg/L分别降至338.0、368.8和294.4mg/L,达到500 mg/L的入网标准;BOD5/COD由处理前的0.25分别提升至0.43、0.30和0.45,可生化性显著提高。此外,水质的生物毒性大幅度削减,对发光细菌的抑制率由79.4%分别降低至-12.7%、23.2%和-32.0%（正值表示抑制,负值表示促进）;SOS/umu遗传毒性则由处理前的66.6 mg（4-NQO）/L分别降低至242.7、446.4和160.4μg（4-NQO）/L。GC-MS显示各体系对有机卤代物、苯胺类、硝基苯类、苯酚类、醚类和杂环化合物等有毒有害物质有良好去除效果。