在温和的条件下微生物通过对有机物的代谢生产氢气,具有制氢成本低和无二次污染等优点,是新型能源的研究热点之一。目前,暗发酵生物制氢技术的产氢效率较低,促进产氢手段多集中于对反应条件的优化和反应器形式的改进。电刺激对微生物的生长代谢具有促进作用;双极膜电渗析耦合发酵产氢工艺能够及时分离发酵液中的乙酸,解除产物抑制,同时调控系统p H值。因此,本研究对比分析了电刺激工艺以及电刺激与电渗析耦合对微生物代谢产氢的影响;通过与其他碳源比较分析了以分离发酵液为碳源的可行性,系统研究p H和C/N对生物脱氮系统的影响,考察了分离发酵液强化校园生活污水的处理效果。本研究旨在提高暗发酵工艺的产氢效率,并为低碳氮比污水的生物脱氮提供新型优质碳源和技术思路。四种不同电流密度的直流电通入产氢发酵反应器,以0.3m A/cm~2、0.5m A/cm~2、1.0m A/cm~2和2.0m A/cm~2考察电流密度对E.harbinese B49菌生长代谢产氢的影响。其中,电流密度为0.3m A/cm~2的电刺激效果最佳,所获得的生物量、葡萄糖利用率和产氢量分别为0.55g/L、76%、1247.26mg/L和1100m L。通过双极膜电渗析技术分离发酵液中的乙酸,可显著提高E.harbinese B49代谢产氢,获得的生物量、葡萄糖利用率和产氢量分别为0.56g/L、81.15%和1278m L。电刺激工艺与双极膜电渗析工艺耦合使用对E.harbinese B49代谢产氢的促进作用优于单一工艺,微生物积累量、葡萄糖利用和产氢量分别为0.77g/L、89%和1458m L,分别是电刺激工艺的1.38倍、1.16倍和1.20倍。并且经过电渗析后系统p H值得以提高,为E.harbinese B49的代谢产氢提供更为适宜的环境条件。为使发酵产物实现资源化利用,以电刺激与电渗析耦合工艺分离出的发酵液作为碳源,与葡萄糖、乙酸钠、乙醇和玉米芯浸泡液4种碳源的反硝化脱氮效果进行对比。硝态氮去除速率为乙酸钠>葡萄糖>分离发酵液>玉米芯浸泡液>乙醇。亚硝态氮的最大积累量分别为7.33mg/L、11.28mg/L、9.24mg/L、3.85mg/L和4.13mg/L。分离发酵液可作为反硝化反应的外加碳源。在初始p H值分别为6.00、7.00、8.00、9.00和10.00条件下,考察分离发酵液的反硝化脱氮效果。初始p H值为7.00时,分离发酵液反硝化效果最佳,反应至4h时硝态氮基本去除完全,反应结束时COD降解率为98%。通过控制初始C/N分别为2、4、6和8,考察了初始C/N对分离发酵液反硝化脱氮性能的影响。在初始C/N为6和8时均获得较好的反硝化效果,反应结束时硝态氮基本去除完全,亚硝态氮含量均小于1.67mg/L。以分离发酵液作为外加碳源,采用SBR反应器处理校园生活污水。C/N为4.5的校园生活污水平均COD降解率和TN去除率仅为56.06%和57.65%。通过投加分离发酵液将进水C/N提高至6时,系统稳定后平均COD降解率和TN去除率分别为73.97%和82.97%,出水COD、TN分别为61.46mg/L和7.11mg/L。继续投加分离发酵液至进水C/N为7.5时,系统稳定后平均COD降解率和TN去除率分别提高了2.54%和1.31%,出水COD和TN分别为73.64mg/L和6.24mg/L。过量的投加碳源会造成出水COD浓度升高,且对TN去除提升较小,建议合理控制发酵液投加量,将进水C/N控制在6左右。