生物过滤法由于其具有低成本、操作简单、无二次污染等优点，已被认为是富有前景的处理低浓度可生物降解的恶臭和挥发性有机物(VOCs)的废气处理技术。然而在生物过滤器长期运行处理VOCs废气，特别是高污染负荷VOCs混合废气时，混合气组分间存在的抑制影响以及填料中的氮营养物质的缺乏往往成为VOCs生物降解的限制因素。本研究对生物过滤反应器长期处理高浓度的具有不同生物可降解性VOCs与NH<,3>三组分混合废气的去除效果进行了研究，以及探索解决生物过滤反应器长期处理混合废气过程中营养缺乏问题的简便而有效的方法。 本研究采用堆肥和聚乙烯(PE)为填料的生物过滤反应器处理高浓度乙酸丁酯、对二甲苯和NH<,3>的混合废气。考察了在不同浓度、不同空床停留时间条件下生物过滤反应器对乙酸丁酯、对二甲苯和NH<,3>的处理效果；描述了生物降解过程中污染物组分间的抑制作用；探索并确立了NH<,3>作为生物过滤反应器去除此混合气时微生物所需的氮营养物质的可行性；考察了不同NH<,3>浓度对生物过滤反应器处理乙酸丁酯、对二甲苯和NH<,3>混合气处理效果的影响，确立了适宜的NH<,3>浓度范围；并对生物过滤反应器运行过程中填料中的、pH、湿度以及微生物状态变化进行了考察。本研究还考察了采用由填有堆肥和PE混合物的堆肥生物过滤器和填有挂有生物膜的PE生物过滤器所组成的复合生物过滤器对高浓度对二甲苯废气的去除效果。本研究的主要结论为： (1)采用由堆肥生物过滤反应器和PE生物过滤反应器组成复合生物过滤反应器可以成功地去除高浓度的对二甲苯废气。在对二甲苯的入口浓度为 100-3300 mg·m<-3>，EBRT为132 s时，去除率在80％以上，可获得80 g·m<-3>·h<-1>的去除负荷。EBRT为30 s时，反二甲苯的最大去除负荷为 40 g·m<-3>·h<-1>。 (2)乙酸丁酯、对二甲苯和NH<,3>混合废气可以在以堆肥和PE为主要填料的三段式生物过滤反应器中有效地去除。 当EBRT为60 s和30 s时，得到的高的乙酸丁酯去除负荷为157 g·m<-3>·h<-1>和150g·m<-3>·h<-1>，相应地去除率约为100％和96％。乙酸丁酯的去除主要发生在反应器第一段。当在总EBRT为60 s(即第一段EBRT为20 s)，乙酸丁酯入口负荷为 471 g·m<-3>·h<-1>时，乙酸丁酯在第段的去除负荷为397 g·m<-3>·h<-1>。 在EBRT 为 30-90 s，对二甲苯入口浓度为 45-827 mg·m<-3>时，去除率为 40-100％。对二甲苯在EBRT为60 s时的最大去除负荷为33 g·m<-3>·h<-1>。在EBRT为60 s和30 s时，达到100％去除时的对二甲苯的去除负荷分别为30 g·m<-3>·h<-1>和 24 g·m<-3>·h<-1>。 NH<,3>在EBRT为60 s和30 s，入口浓度为 43～150 mg·m<-3> 时的去除率近 100％。 (3)在乙酸丁酯和对二甲苯共存的条件下，生物过滤反应器优先去除乙酸丁酯。较高浓度的乙酸丁酯的存在会抑制生物过滤反应器中对二甲苯的去除。 (4)NH<,3>既可以作为污染物被去除，同时也可以作为微生物所需的氮营养物质为生物过滤反应器去除混合废气提供氮营养。 在三段式生物过滤反应器中，对于由于NH<,3>引入，使对二甲苯在EBRT为60 s时的去除率为100％的最大去除浓度(510 mg·m<-3>)高于 EBRT为90 s时的去除率为100％的最大去除浓度(400 mg·m<-3>)。 (5)不同的NH<,3>入口浓度对生物过滤反应器处理混合气的处理效果有很大的影响。在单段的填有堆肥和PE混合填料的生物过滤器中，保持EBRT (EBRT=60 s)恒定时，在一定的NH<,3>入口浓度(13-193 mg·m<-3>)范围内，NH<,3>的存在改善了乙酸丁酯和对二甲苯的生物过滤处理效果，并随着NH<,3>入口浓度的提高，乙酸丁酯和对二甲苯的去除负荷增加。但当NH<,3>浓度过高(211-493 mg·m<-3>)时，对混合气的去除负荷并未随着NH<,3>浓度的增加而明显增加，而是与低NH<,3>浓度(13-80 mg·m<-3>)下的混合气去除负荷相接近。在此堆肥生物过滤反应器中和操作条件下，适宜的NH<,3>入口浓度为145-193 mg·m<-3>。 (6)对二甲苯的去除对NH<,3>浓度变化比较敏感。 (7)连续运行的处理乙酸丁酯、对二甲苯和NH<,3>混合气的生物过滤反应器中，填料的pH、湿度和氮含量均发生变化。NH<,3>的引入对填料的pH和氮含量存在影响。 在生物过滤反应器运行过程中，填料无酸化现象发生，填料中的氮含量在没有NH<,3>引入时逐渐减少。当NH<,3>引入后，氮含量增加。 反应器的填料中细菌和真菌数增加，特别是在接近污染气体入口处，这是由于在接近反应器的入口处高的污染负荷。 总之，填有堆肥和PE混合填料的生物过滤器可以成功地去除高浓度乙酸丁酯、对二甲苯和NH<,3>混合气。NH<,3>可以作为生物过滤反应器处理乙酸丁酯、对二甲苯和NH<,3>混合气时微生物的氮营养物质。