1、由于化石能源的消耗，全球的環(huán)境問題變得異常突出，氣候的多變性以及溫室效應都不可忽視，因此新能源的開發(fā)是如今全球每一個工業(yè)化國家都迫切希望的。氫能作為一種無污染且又能帶來巨大能量（122 kJ/g）收益的新能源引起了全世界的關注。厭氧生物制氫技術憑借著其利用廢水作為有機底物，發(fā)酵生產氫氣，可有效地減少對環(huán)境的污染。為了能夠推動生物制氫技術在工業(yè)化的發(fā)展，對于制氫工藝的優(yōu)化如今也變得越來越重要，無論是菌種的篩選、反應器的優(yōu)化、發(fā)酵代謝條件的

2、強化都是亟待研究的方面。
　　為了研究固定化技術對于生物制氫工藝的影響，本文以連續(xù)流槽式CSTR反應器作為反應裝置，以糖蜜廢水作為有機發(fā)酵底物，對懸浮生長和固定化強化的活性污泥生物制氫系統(tǒng)進行比較。在懸浮生長的生物制氫系統(tǒng)中，研究發(fā)現(xiàn)，容積負荷的沖擊會對反應器內部污泥生物量造成極大的影響，當控制水力停留時間HRT=4h時，生物量MLVSS從14.48 g/L降低至了7.86 g/L。伴隨著污泥流失生物量的減少，反應器內部的代謝速率

3、受到了抑制，產氫能力也只有1.9624 L/d。而當確定HRT=6h，溫度35℃，有機負荷OLR=16 kgCOD·m-3·d-1之后，反應器進入了持續(xù)穩(wěn)定的乙醇型發(fā)酵階段，此時在pH值=4.0-4.5，氧化還原電位ORP=-430 mV，最高產氫量可達6.258 L/d，反應器內部的化學需氧量COD去除率最高達到30％。
　　在固定化生物制氫系統(tǒng)的對比中，試驗選用了活性炭顆粒、沸石顆粒、生物瓷環(huán)三種不同的固定化載體對活性污泥進行

4、強化。固定化技術對于生物制氫工藝最大的優(yōu)點就是利用固定化載體的吸附能力與物理性質有效地改善了反應器內部混合菌種對于生物制氫優(yōu)勢環(huán)境的適應能力，從強化產氫菌生長代謝能力上對發(fā)酵制氫系統(tǒng)起到了優(yōu)化。研究表明:在控制HRT=4h，有機負荷OLR=36 kgCOD·m-3·d-1的情況下，固定化系統(tǒng)能夠持續(xù)高效的產氫，生物量MLVSS也不會因容積負荷的增加造成反應器內部的污泥流失;此外，根據不同固定化載體的物理特性，還能進行多方面的再次優(yōu)化。<

5、br>　　在活性炭顆粒固定化制氫系統(tǒng)中，活性炭顆粒可以有效的改善負荷沖擊對于CSTR反應器帶來的影響，并且利用活性炭的耐酸性質，改善酸化環(huán)境對于產氫菌代謝生長的抑制作用。研究發(fā)現(xiàn)在溫度為35℃，水力停留時間(HRT)為4h，進水COD為6000mg/L時，其最大產氫量可達到12.06 L/d;此外，反應器內部的耐酸性能良好，pH值最低可達3.42，而且在載體顆粒物的作用下，生物量活性保持良好， COD去除率也可高達40％。
　　在

6、沸石顆粒固定化系統(tǒng)中，利用沸石的耐熱耐酸性，還能夠給固定化發(fā)酵制氫工藝帶來高溫發(fā)酵的制氫收益。研究發(fā)現(xiàn):控制溫度35℃，水力停留時間(HRT)=4h，pH=3.6-3.8，OLR=36 kgCOD·m-3·d-1的情況下，最大產氫量為10.81 L/d;而控制溫度70℃，最大制氫量可達12.39 L/d。沸石顆粒有效地改善了溫度對于反應器內部發(fā)酵平衡的影響，還利用其耐熱的物理性質，在保護原嗜溫產氫菌生長的基礎上，促進了嗜熱產氫菌的生長。

7、
　　在生物瓷環(huán)固定化制氫系統(tǒng)中，生物瓷環(huán)憑借其大規(guī)格、高吸附耐熱性以及強大的凈水性能是最受關注的一種載體。試驗的結果也證明了這一點，在控制溫度為35℃，HRT=3h，有機負荷OLR=48 kgCOD·m-3·d-1的情況下，反應器還能夠進行乙醇型發(fā)酵，產氫量為13.48 L/d;而在HRT=4h，OLR=36 kgCOD·m-3·d-1的操控條件下，產氫量為17.16 L/d，相比其他兩種載體，生物瓷環(huán)固定化技術能夠提供更高的吸