煤炭等常规能源的日益消耗殆尽以及对环境的严重污染,使得新能源的开发利用显得尤为重要。氢气作为一种清洁高效的能源,在工业上有着广阔的应用前景。微生物发酵制氢因其具有无污染、可再生、能利用有机废弃物等优点,逐渐成为产氢研究的热点。而兼性厌氧菌又由于易于保存和运输,应用范围更广,对氧环境具有较高的适应性等优点,被认为具有更高的应用价值,因此进行兼性厌氧菌的筛选及深入研究具有重要的意义。本文主要采用双层厌氧平板法从污水池中多次筛选得到兼性厌氧发酵产氢菌,经纯化及生理生化性质鉴定,为链球菌属(Streptococcus)。实验研究了在静态培养条件下,pH、葡萄糖、温度、酵母膏等因素对菌株发酵产氢的影响,并通过比较发酵过程中不同发酵时间段的产氢性能,获得最适发酵时间。实验结果表明:在24~36h时,产氢率最高,为0.44mmol/(L·h),培养至第48~60h时,其产氢量占总产氢量的89.2%,表明达到该菌株的最优发酵产氢时间。实验优化得到最适宜的产氢条件为:pH为7.0,葡萄糖浓度为20g/L,温度为37℃及酵母膏浓度2.0g/L,其48h的发酵产氢量达21.07mmol/L,为优化前的4.14倍。同时,进行了菌株生长及葡萄糖降解随发酵时间变化的研究,得到菌株的静态生长曲线及底物消耗随时间变化的规律。采用连续流搅拌反应器,以葡萄糖为底物,研究了厌氧发酵制氢反应器拟稳定运行的参数。并通过多种参数的测定,分析了产氢菌在拟稳态条件下进口葡萄糖浓度及水力停留时间对菌浓度、产氢率、葡萄糖降解量、未降解葡萄糖浓度、比产氢率的影响。研究结果表明:在HRT=12h、进口葡萄糖浓度为25g/L时获得最高菌浓度,为0.27g/L。而当HRT=8h、进口葡萄糖浓度为20g/L时,获得最大产氢能力,其中比产氢率达到9.79mmol/(h·g drycell),产氢率为1.56mmol/(L·h)。同时研究了进口pH对连续发酵产氢率的影响,发现当进口pH为8.0时,产氢率达到1.78mmol/(h·L),反应器内pH值为3.74。最后,运用动力学理论建立了兼性厌氧产氢菌静态生长模型:建立了细菌连续发酵产氢拟稳态时菌浓度关于进口底物浓度影响的动力学模型:建立了连续流搅拌发酵拟稳态条件下流速影响的微生物生长模型及底物消耗的动力学模型: