一體化生物除臭裝置的原理主要是利用微生物的生理過程將有機廢氣中的有害物質轉化為簡單的無機物，如二氧化碳和水，以達到無害化處理。
生物除臭裝置利用微生物的生命活動，將廢氣中的有害物質轉變成簡單的無機物(如二氧化碳和水)以及細胞物質等。這一過程涉及三個基本步驟：
有機廢氣中的有機污染物首先與水接觸，在水中可以迅速溶解。
溶解的有機物在液態濃度低的情況下，逐步擴散到生物膜中，進而被附著在生物膜上的微生物吸收。
被微生物吸收的有機廢氣，在其自身生理代謝過程中，將會被降解，最終轉化為對環境沒有損害的化合物質。
生物除臭裝置的工藝流程包括惡臭氣體經過管道收集后進入生物除臭裝置，氣流與循環液在穿過生物填料層的過程中完成生物的氣液擴散、液固擴散、生物氧化三個過程。生物填料表面生物膜中的微生物以惡臭氣體物質為營養，惡臭物及VOCs被微生物氧化分解，在轉化過程中產生能量，為微生物的生長與繁殖提供能源，使惡臭氣體物質的轉化持續進行，經凈化后的氣體由引風機引出排放。
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