中文摘要：

本项目以产氢有机絮凝生物颗粒为研究对象，采用多重荧光染色技术深入探究颗粒复杂内部的胞外聚合物（EPS）空间分布规律、营养物质运输、产氢过程基本传递信息及过程特性等，结果表明细菌或细胞主要分布于颗粒污泥的外层，而颗粒内部由于传质阻力较大，营养物质的运输困难从而导致颗粒内部的细菌或细胞逐渐走向死亡，因而颗粒内部的蛋白质和脂类物质相对密度较大；通过连续染色观察颗粒污泥从形成到逐渐走向瓦解的过程中，发现b-多醣对颗粒污泥的形成以及保持颗粒结构的稳定性具有重要的指示性作用，为掌握颗粒污泥的形成机制提供了重要的生物学信息；此外，利用微电极测量技术探测单一产氢生物颗粒之内部与周边流场及浓度信息发现，在单一颗粒不同深度下的传质阻力差别较大，随着颗粒深度的增加而逐渐增加；并通过CFD技术对单一颗粒周边的流场进行数值模拟，结合多重荧光染色技术建立产氢生物颗粒之内部复杂结构与传递现象耦合模型，为生物颗粒产氢工艺的高效运行以及优化调控提供一定的基础依据。