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能源气（如天然气和生物气等）中含有的硅氧烷、H2S等杂质是限制其开发利用的主要因素。本文以好氧生物滴滤塔（BTF）降解模拟能源气中八甲基环四硅氧烷（D4）和H2S的过程为研究体系，以16S rDNA、TEM、GC-MS、HPLC-MS、ATR-FTIR、NDIR和SEM-EDS分析等为核心测试手段，针对BTF降解D4和H2S过程中的参数调控、气-液传递和降解产物等方面展开研究。主要研究成果和结论如下：在活性污泥接种的BTF内：当循环营养液流速在1.1m·h-1~4.5m·h-1的范围内变化时，D4的降解效率（RE）基本不受流速变化的影响；模拟能源气空床停留时间（EBRT）的增大有助于RE的提高，当D4进口浓度为50mg·m-3，EBRT为17.7min时，RE可达53%左右。GC-MS的检测结果表明，此时BTF降解D4的限速步骤为D4的气-液传质限制；RE随填料高度变化的研究结果表明D4的降解主要发生在靠近BTF进口的区域。为提高D4的气-液传质速率，我们在BTF内分别引进了阳离子型表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）和非离子型表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO-7）。结果表明，CTAB的加入会导致RE的下降，而AEO-7的加入只能短暂提高D4的RE。从活性污泥接种的BTF内，经筛选纯化得到了高效降解D4的菌株——铜绿假单胞菌S240；在菌株S240挂膜的BTF内，当D4进口浓度为50mg·m-3，EBRT为13.2min时，RE可达74%左右；S240能够通过降解D4合成三种鼠李糖脂Rha Rha C10、Rha Rha C8C8和Rha C12:1C10，鼠李糖脂能够增强D4的气-液传质速率，从而提高D4的RE；在S240接种的BTF内，D4的主要产物为二甲基硅二醇、甲醇、硅酸和CO2，其中甲醇作为D4的代谢产物尚属首次被发现。富含氧化亚铁硫杆菌的BTF中，当EBRT为88s，H2S进口浓度为7500ppm左右时，H2S的RE在99%以上；当H2S进口浓度保持不变，不断缩短EBRT时，气-液传质速率会成为降解H2S的限速步骤，而当EBRT保持不变，不断提高H2S进口浓度时，微生物降解H2S的能力会成为限速步骤；当BTF中没有H2S通入达48h后，生物滴滤塔内会生成大量的黄钾铁矾，导致H2S的RE严重下降，而通过更换营养液可以抑制黄钾铁矾的生成。