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有机废水发酵法生物制氢工业化生产技术，是针对分布式生物质，即高浓度有机废水开发成功的，以生产氢气为主的分布式能源生产技术，在废水处理的同时达到制取氢气的目的。发酵法生物制氢技术已成为世界各国竞相开发的高新技术，具有广阔的应用前景。基于目前国际上对生物制氢工艺的研究现状，研究和开发高效、稳定、易于调控的工艺形式，对加速发酵法生物制氢工艺的产业化有着重要的推动作用。本研究采用颗粒活性炭作为生物载体，通过连续流实验，对生物载体强化的完全混合生物制氢反应器的运行特性、不同有机废水产酸发酵类型的产氢能力、运行稳定性以及乙醇型发酵的具体调控策略进行了深入研究。这些研究对进一步提高系统的产氢能力，加速发酵法生物制氢技术的产业化进程具有重要意义。 本文采用CSTR型高效产酸发酵反应器，进行了不同发酵类型的运行试验。同时对丁酸型发酵和乙醇型发酵的产氢能力进行了对比，证明乙醇型发酵可作为产酸发酵阶段优选的发酵类型。 利用颗粒活性炭的吸附性能自固定经曝气培养驯化的生活污水排放沟底泥，形成生物强化的载体，结合连续流搅拌槽式反应器，开发完全混合生物膜法生物制氢工艺形式。在长期连续流运行过程中，获得不同产酸发酵类型的生态位及产氢能力。丁酸型发酵、乙醇型发酵适宜的pH值范围分别为4.4～4.7，4.0～4.2; ORP范围分别为-200～-350mV，-330～-350mV。在乙醇型发酵时获得最大产氢速率为3.9m3/(m3·d)，氢气含量56％，优于其他发酵类型。因此可将乙醇型发酵作为生物制氢技术的制氢策略。通过模拟实际工程运行中的冲击负荷，将COD有机负荷从正常运行时的40 kg/(m3·d)降低到12 kg/(m3·d)，运行7d后，提升到28 kg/(m3·d)。尽管负荷剧烈波动，系统内的PH值虽然一度下降至3.2，但是系统恢复正常的底物供应时，系统pH值即恢复至4.5左右，氢气含量从17％上升到48％，产气量增加30％。这不仅表明完全混合生物膜发酵制氢反应器良好的缓冲性能及运行稳定性，而且为生物制氢反应器的快速启动和稳定运行提供高效、简便的调控策略。 在一定有机负荷内，有机底物发酵速率为主要限制因素，产气速率随负荷增加而升高;当负荷达到一定水平后，物质的传质速率成为主要限制因素，并由此导致产气率下降。因此有机负荷应控制在恒速产气负荷区，完全混合生物膜发酵制氢系统应将有机负荷控制在40～56kgCOD/m3·d。