随着现代工业的高速发展和城市化水平的日益提高，一些工业生产和污水处理厂排放出来的恶臭等废气污染物越来越引起人们的重视。如何将这一环境污染问题有效的解决，找到治理恶臭等废气污染物的最适宜处理技术，已成为目前环保领域关注的热点。生物过滤法凭借其工艺设备简单、成本小、运行费用少、操作维护简单、处理效果好、无二次污染的特点，已经成为最具应用前景的一种恶臭废气的处理技术而得到广泛重视。生物过滤法处理恶臭污染物的已有研究，多在室温条件下，较低气速（高空床停留时间）下，对低浓度恶臭气体的处理，而对高气速、高负荷废气污染物的去除，和对低温条件下的研究也不多，而且已有的对高气速高负荷废气进行处理的研究中，处理效果差、系统抗冲击负荷能力差、长期稳定性也不好。本研究选取H₂S恶臭废气为目标污染物，以鸡粪堆肥和PE的混合物为填料，采用生物过滤法，在低温条件下，长期运行处理高气速、高负荷的H₂S废气。模拟实际工程应用的间歇式运行方式，考察了在不同气速条件下生物过滤反应系统对H₂S废气的去除效果；考察了不同的污染物进气负荷时生物过滤反应系统对H₂S废气的去除效果；对高气速、高负荷条件下生物过滤系统去除H₂S废气的性能进行了研究分析；探讨了低温条件下生物过滤反应系统对H₂S废气的处理能力；并对生物过滤净化H₂S过程中，反应器中填料的pH、湿度、床层压降、营养含量、硫酸盐含量、单质硫含量，及微生物数量的变化情况进行了考察；还进行了生物过滤系统在高气速条件下，处理高负荷H₂S废气的生物降解宏观动力学的分析。本研究的主要结论为：（1）低温度条件下，三段生物过滤系统可成功地去除高气速、高负荷的H₂S废气。温度为9¹6.5℃时，当H₂S的入口浓度为50³000mg·m^-3，空床停留时间EBRT为13s时，H₂S的生物过滤系统的去除率达95%以上，可获得去除负荷为776g·m^-3·h^-1，尚未达到系统对H₂S废气污染物的最大去除能力。（2）高气速条件下，生物过滤系统对高负荷H₂S的去除能力强。EBRT为13s时，三段式生物过滤系统对H₂S入口浓度为50³000mg·m^-3的去除率可达65%，实验中获得H₂S的最大去除负荷为528g·m^-3·h^-1，尚未达到系统对H₂S的最大去除能力。EBRT为5s时，一段式生物过滤系统对H₂S入口浓度为50³000mg·m^-3的去除率可达94%以上，可获得去除负荷为2023g·m^-3·h^-1，此时系统对H₂S的仍有潜在的去除能力。（3）用Michaelis-Menten模型，分析高气速（EBRT=10s，6.7s，5s）下，生物过滤反应器去除高负荷H₂S的生物降解宏观动力学，经计算模拟值与实验值相关性很好，其中EBRT为5s时的动力学参数K_s=550mg·m^-3，V_m=6.8×10⁴g·m^-3·d^-1，相关系数R²=0.9872。（4）当填料湿度降低时，采用人工喷淋的增湿方式，在30%⁶0%的湿度范围内，以鸡粪堆肥和PE混合物为填料的生物过滤系统对H₂S废气可保持稳定的去除效果。（5）生物过滤反应器填料的pH在运行过程中的最低值为5.77，床层未发生明显酸化，系统的去除效果未因pH的降低而明显改变，填料中性偏酸的pH值条件适宜脱硫菌的生长繁殖。（6）生物过滤系统处理H₂S的主要代谢产物为SO₄^2-和S，随着生物过滤系统处理H₂S运行时间的增长，SO₄^2-含量有一定累积，上段反应器的SO₄^2-最高达到3.593mg·g^-1干堆肥。（7）生物过滤系统长期运行过程中，无明显氮营养缺乏现象发生，床层未出现堵塞和压实现象。（8）生物过滤系统处理H₂S过程中，填料中的微生物对高负荷的污染物适应性较好，菌落中细菌占优势，真菌和放线菌相对略少。综合来看，以鸡粪堆肥和PE混合物为填料的生物过滤反应系统，在低温度条件下，长期间歇式运行，可成功处理高气速、高负荷的H₂S废气，处理效果好，去除性能稳定，具有能够长期处理H₂S废气的能力。