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挥发性有机物(Volatile organic compounds,VOC)是 PM2.5 和 O3 污染形成的主要前体物之一,VOCs减排是当前我国大气环境亟待解决的问题。对比多种VOCs净化技术,在处理一些水溶性较好、易生物降解的有机物时,采用单一生物净化技术具有净化效率高、二次污染少、运行费用相对较低等特点。但是面对医药化工行业中含氯有机污染物、苯系物等难生物降解和疏水性的VOCs时,采用单一生物净化技术的难以达到理想的去除效果。本研究针对医药化工行业常见的含氯有机污染物、苯系物等难生物降解和疏水性VOCs,通过化学氧化-生物降解耦合净化工艺,以解决单一生物技术处理多组分难降解VOCs的不足,具体研究结果如下:利用双介质阻挡放电(Double dielectric barrier discharge,DDBD)工艺用于氧化降解甲苯和二氯甲烷的研究,结果表明,未添加催化剂的DDBD反应器对于甲苯和二氯甲烷的去除并不理想,二氯甲烷的去除效率趋近于0。当向DDBD反应器中加入氧化铝小球负载的Ti-Mn催化剂后,进气浓度500 mg m-3的甲苯去除效率最高达到58%,进气浓度100 mg m-3的甲苯去除效率最高达到69%,与未添加催化剂时相比,最高去除效率分别提升了 42%和33%。进气浓度500 mg m-3的二氯甲烷去除效率最高达到34%,进气浓度100 mg m-3的二氯甲烷去除效率最高达到45%。添加Ti-Mn催化剂能大幅提升甲苯和二氯甲烷的DDBD去除效果。设计了一种气升式填料反应器(Airlift biofilm packing reactor,ABPR)强化去除甲苯和二氯甲烷混合气体。停留时间19.3s,甲苯的去除效率为58%～65%,二氯甲烷去除效率71%～79%;当停留时间达到38.7 s,甲苯去除效率超过95%,二氯甲烷去除率没有明显提升。二氯甲烷的去除受到生物降解速率的限制,而甲苯的去除受到传质的限制。饥饿实验表明反应器具有很好的抗饥饿性能。建立DDBD-ABPR耦合体系用于去除甲苯和二氯甲烷。优化后的耦合体系添加了 10 g氧化铝小球负载1%质量分数Ti-Mn催化剂,在DDBD放电停留时间0.73 s,生物反应器停留时间19.3s,总停留时间20.0 s内,甲苯和二氯甲烷进气浓度100mgm-3～1000 mg m-3变化范围内,两种底物的去除效率均超过90%。非稳态实验表明,该DDBD耦合气升式生物反应器拥有良好的抗进气负荷波动的稳定性。在加设DDBD后,体系内的群落结构发生了较大的改变。Hyphomicrobium和Pseudom 替代 Rhodococcus 转化为了优势菌种,并较单一生物法拥有更丰富的微生物多样性。以本课题小试结果作为理论基础,在某医药企业开展实施工程案例。在企业现有废气治理设施的末端,增加一套DDBD装置耦合生物塔系统,强化对甲苯和甲醇的处理效果。甲苯及甲醇整体去除效果得到了较大提升,环境效益明显,废气可以稳定达标排放。