氢气作为一种清洁、无污染、高效的能源载体,被认为是最有吸引力的新型替代能源之一,其生产和应用技术已成为衡量一个国家能源科技发展水平的重要标准之一。发酵法生物制氢技术,以生物质为原料进行可再生能源物质—氢气的生产,符合可持续发展战略的要求,已成为世界各国竞相开发的高新技术之一。近年来基于乙醇型发酵制氢工艺和理论,大量开展了以提高该工艺的产氢效率、完善工程控制对策、实现工业化生产为最终目的的理论和应用研究。但是目前混合菌种乙醇型发酵产氢系统的产氢效能和稳定性能低下,乙醇型发酵制氢工艺的工程控制对策还有待完善,产氢效率还有待进一步提高。本文针对以上问题,开发出了厌氧接触产酸发酵制氢反应设备,通过连续流的试验运行,对发酵生物制氢法最佳发酵类型—乙醇型发酵的快速启动的工程控制对策及其有机负荷对系统产氢效能的影响进行了深入的研究。研究结果证明,厌氧接触产酸发酵制氢反应设备的启动,可以污泥负荷控制为主,pH调节为辅助的手段,获得预期的乙醇型发酵类型。通过控制污泥龄,将反应器的污泥负荷控制在2.0~3.0 kgCOD/gMLVSS·d,则有利于淘汰系统中的耗氢产甲烷菌。当接种污泥为好氧污泥,启动负荷为15 kgCOD/m3·d时,启动后反应系统不需任何调控,模型反应器在启动后25天即形成了稳定的乙醇型发酵。采用啤酒废水处理厂二沉池的剩余污泥为种泥,在接种量9.16 gMLVSS/L、HRT 6 h、进水COD浓度5000 mg/L、容积负荷为20 kgCOD/m3·d、pH值5.0~6.6、温度35±1℃的条件下,厌氧接触产酸发酵制氢反应设备在运行50天后,形成了稳定的乙醇型发酵。在有机负荷为44 kg/m3·d的条件下,产气速率和产氢速率分别达到117.8 L/d和43.5 L/d,其氢气的百分含量平均为37.2%,比产氢速率为4.6 m3/m3?d。在有机负荷对反应系统产氢性能影响的试验中,系统的产氢速率随着系统有机负荷的提高的增加,并始终没有出现污泥流失现象。