随着世界经济的发展,各国对能源的需求量与日俱增,然而化石燃料这种不可再生能源却接近枯竭。如果不寻找新型替代能源,人类将难以度过能源危机。氢气作为一种新型清洁能源,因其具有燃烧热值高、体积小、完全无污染等特点,是最佳替代能源。另外,氢气除了可以作为燃料燃烧以外,还可以制造燃料电池提供电能,或者作为化工原料等等。所以,发展氢能源势在必行。在调查国内外研究现状和本课题组前期研究成果的基础上,本研究以活性污泥作为厌氧发酵产氢菌种,以模拟蔗糖废水为基质,研究了间歇操作条件下,主要生态因子对厌氧发酵产氢的影响以及间歇操作条件下的动力学,并对连续流操作条件下的厌氧发酵产氢进行了初探。间歇操作厌氧发酵产氢的控制条件研究的结果表明,在本研究条件下,当把反应器中的初始底物浓度控制在6g蔗糖/L、初始pH在8.0附近时,发酵温度保持在35+1℃附近时,可以获得最好的产氢效果,所得到的最大比产氢量为139.65 ml-H2/g-蔗糖。通过对间歇操作条件下厌氧发酵产氢的动力学的研究,本研究得到以下模型：微生物生长模型、产氢模型、基质消耗模型。其中,产氢速率模型经过了本研究的修正后提高了其对实测数据的拟合度。从各动力学模型分析得出,氢气是偶联型为主的产物。理论上微生物生长的延迟时间为7.828h,微生物最大生长浓度为1.640g/L,最大生长速率是0.2344g/(L·h)。理论上产氢的延迟时间为9.156h,最大产氢量为6981mL,最大产氢速率为845.7mL/h。根据间歇操作厌氧发酵产氢的控制条件研究和动力学研究的结果,将反应温度提高到36+1℃,研究了基础发酵时间和停留时间对发酵产氢的影响后得到最佳基础发酵时间为15h,最佳停留时间为6h,符合动力学分析结果。在本研究条件下所获得的产氢速率可达809.4 mL/h,与动力学模型计算结果接近。最大比产氢速率3.24L-H2/(L-反应器·d),或3.24L-H2/(g-蔗糖·d)。最大氢气含量可达58.48%,反应器可连续运行10天以上。