挥发性有机物(VOCs)污染越来越受到关注和重视。紫外光降解-生物过滤联合工艺是近年来开发的VOCs处理新工艺,在难生物降解和高浓度VOCs处理领域具有很好的应用前景。本课题组在前期研究中发现,紫外光降解单元对生物过滤塔的氯苯去除性能具有明显促进作用。为揭示紫外光降解促进生物过滤塔去除氯苯的内在机理,本研究对氯苯气体光降解的主要产物和副产物进行了定量分析,并分别考察这些物质对生物过滤塔运行性能的影响,识别了影响生物过滤性能的主要物质,揭示了其对生物过滤塔的内在影响机理。对氯苯气体紫外光降解产物进行了定性及定量分析。结果表明,苯酚是氯苯气体紫外光降解的主要产物,紫外光反应器所去除的氯苯有60%以上转化为苯酚。除此之外,氯酚、乙酸、甲酸等物质也是氯苯紫外光降解的主要产物。与此同时,紫外光反应器在运行过程中会产生20-150 mg·m-3的臭氧。通过对主要产物的分析,本论文分别考察了酚类物质、有机酸类物质和臭氧对生物过滤塔运行性能的影响。研究结果表明,加入酚类物质和有机酸类物质使生物过滤塔氯苯去除性能有所降低;当生物过滤塔的进口臭氧浓度低于140 mg·m-3时,臭氧对氯苯去除有明显的促进作用;进一步提高臭氧浓度,臭氧的促进作用有所减弱;当进口臭氧浓度达到400 mg·m-3时,则对氯苯去除有明显抑制作用。通过考察加入臭氧后生物过滤塔填料层结构、生物膜特性和微生物群落结构和功能变化,归纳出臭氧促进生物过滤塔氯苯去除性能的机理是:(1)提高了填料层的比表面积,改善了填料层结构;(2)降低了塔内生物膜的厚度并破坏了一部分胞外多聚物,从而提高了生物过滤塔的传质能力;(3)改变了塔内微生物的群落结构,提高了生物过滤塔内微生物的代谢活性。高浓度臭氧(大于400 mg·m-3)抑制氯苯生物降解的机理是:臭氧会明显破坏塔内生物膜,降低微生物的代谢活性,从而降低生物过滤塔的氯苯去除性能。