现如今,能源在每个国家的经济发展中扮演着关键角色。地球气候的变暖、臭氧层被破坏以及酸雨等环境问题突显。温室气体的排放主要来自于化石燃料的燃烧。因此,寻找可再生的替代能源或减少能源消耗的方法变得至关重要。2009年4月欧盟通过了《气候行动和可再生能源一揽子计划》,目标是将能源效率提高20%,设定可再生能源在总能源消费中的比例提高到20%,2020年将欧盟温室气体排放总量在1990年基础上减少20%。同年12月,在哥本哈根气候变化大会中我国政府提出：加强节能、提高能效工作,争取到2020年中国单位GDP二氧化碳排放将比2005年下降40%-45%；大力发展可再生能源和核能,争取到2020年非化石能源占一次性能源消费比重达到15%左右；大力增加森林碳汇,争取到2020年森林面积比2005年增加4000万公顷,森林蓄积量比2005年增加13亿立方米；大力发展绿色经济,积极发展低碳经济和循环经济,研发和推广气候友好技术。为完成这些挑战需要世界各国坚持发展绿色经济的原则,其中包括可再生能源的供应来替代化石燃料为基础的能源供应。用以平衡经济和社会发展与环境保护的关系。在全球范围内,如燃料资源的快速消耗,化石燃料的消费增加,化石燃料未来可用性的不确定性以及全球能源需求的不断增加,污染物排放量的增加和气候变化,得到了全世界学者的重视并已经着手研究开始使用不同的能源来代替传统化石能源,如天然气和生物燃料与氢气。氢气可以通过多种途径制取,如生物法的暗发酵产氢,具有很多优势。如细菌的生长速率高,需要的能量较低,不消耗氧气,成本低,不需要光能,可以使用多种碳源作为基质。许多类型的废料可以转化成为含糖废水,从而作为生物基质。在大多数的工业废水中,有着容易降解的碳源。蔗糖和葡萄糖等单糖在适宜的温度下有着较高的氢转换效率,这是含糖废水作为生物生产的原材料比其他材料更高效的原因。这都表明了,含糖废水用于工业生物制氢是最有用的。本研究中,采用由有机玻璃制成的上流式厌氧污泥床反应器(UASB),以糖蜜废水为发酵底物,投加适量氯化铵和磷酸二氢钾,研究在低pH值下系统的产氢性能。在系统启动初期,投加碳酸氢钠控制进水pH=6.75-7.15使系统处于中性厌氧发酵,固定进水COD为4000 mg.L-1,HRT=8 h。系统运行20 d后,系统处于混合型发酵类型,随后停止投加碳酸氢钠。系统经过45 d的运行,乙醇和乙酸浓度占总浓度的79.39%,而丙酸的浓度只占总浓度的10.89%,形成了稳定的典型乙醇型发酵。第65 d,乙醇和乙酸的浓度分别为840.56 mg.L-1、403.12 mg.L-1,乙醇与乙酸浓度占总浓度的93.2%,氢气含量为86.97%。在出水pH=2.81时,系统产氢性能最佳。氢气产率为2.079mmol·L-1·h-1,氢气产量1.12 m3/m3.d,氢气含量91.46%,是稳定期氢气含量的1.65倍。