膜生物反应器将生物反应器与膜技术相结合，是目前最具发展潜力的工业废气处理方法之一。本文重点对膜生物反应器处理二甲苯及其复合废气进行了实验研究。　　 论文采用聚丙烯(PP)中空纤维膜生物反应器(HFMB)处理含二甲苯、甲苯、苯乙烯废气。采用普通的活性污泥进行微生物培养、驯化和挂膜实验，结果表明：普通的活性污泥在聚丙烯中空纤维膜上容易挂膜，并具有快速降解二甲苯的适应能力。　　 论文研究了气体停留时间、入口浓度、悬浮液流速以及悬浮污泥量等对二甲苯降解率、单位时间生化降解量的影响，结果表明：在同一停留时间，一定的入口浓度范围内，二甲苯的去除效率随入口质量浓度的增加先升高后趋于稳定，但随着停留时间的延长，二甲苯的生化降解量呈下降趋势。常温下，液体流速50L/h，pH值6.5-7.5，DO保持在6mg/L左右条件下，当停留时间8.8s，二甲苯的净化效果最好。二甲苯入口浓度大于178.7mg/m3时，单独生物膜对二甲苯净化效率达到80％以上，生化降解量高于1.08g/(m3.min)。　　 论文还研究了HFMB去除对二甲苯-甲苯、对二甲苯-苯乙烯两种复合气体的效果，并初步探讨了污染物之间的相互影响。结果表明：甲苯与对二甲苯混合存在时候，两者的生物降解都受到了一定的抑制，对二甲苯的存在使甲苯的净化效率降低10％-15％左右，甲苯的存在使对二甲苯的净化效率降低4％-12％左右；而当苯乙烯与对二甲苯共存时，二甲苯的降解效率并没有显著的影响，而苯乙烯的降解受到了明显的抑制。对二甲苯、间二甲苯和邻二甲苯的降解效率随着浓度升高先上升后下降，而且三者的降解效率均分别比混合二甲苯的降解效率高，说明二甲苯中对、邻、间的组成对降解效率也有较为明显的影响。　　 论文建立了膜生物反应器传质模型，测定了总传质系数和生物膜传质系数，当保持甲苯入口气体流量300 mL/min，入口浓度417.5 mg/m3，测得生物膜传质系数和总传质系数分别是1.15×10-7m/s和1.02×10-7m/s。采用CFD模拟气体传质过程，当气体入口流速分别为4.25m/s、6.37m/s和17.02m/s时，气体在中空纤维膜中的流速范围分别是0-5.73m/s、0-7.93m/s和0-22.8 m/s，其中靠近中空纤维膜内壁的流速最低，而在中空纤维膜的中央流速最大。