沼气是污水污泥厌氧消化的主要目标产物,热值在19075-21800 kJ/m³,具有很大能源利用价值。而现如今的污泥处理工艺资源能源回收率低,沼气中H₂S含量高,限制了沼气的应用和发展。本文提出向污泥厌氧系统中投加铁离子控制H₂S的思路,在厌氧消化系统中投加Fe³⁺,以提升厌氧消化产气性能,有效抑制H₂S产生,并通过测定厌氧消化不同阶段硫和铁存在形态的转化,以及在厌氧消化不同阶段投加Fe³⁺,测定硫存在状态的转化,初步确定了Fe³⁺抑制厌氧消化H₂S产生的机制。实验首先将不同浓度梯度（0-250 mg/L）的Fe³⁺投加到剩余污泥厌氧消化系统中,测定污泥厌氧消化的产气性能及消化效果。综合比较不同浓度反应器厌氧消化的甲烷体积分数,H₂S去除效果以及有机物去除效果,确定当Fe³⁺投加浓度为150 mg/L时,产气性能及消化效果最好。其中沼气中甲烷含量可达62%,比空白组的55%高7%;对H₂S的去除作用明显,由空白组的1.5 mg/L降低至0.5 mg/L;有效促进细菌溶胞,有机物去除率（以TCOD计）达42.6%,较空白组的36.7%降低了5.9%。其次在反应器内投加150 mg/LFe³⁺后,观察硫和铁在厌氧消化过程中不同存在形态的含量变化。发现经厌氧消化后总无机硫含量明显升高,由空白组的34.9 mg/L上升至44.2 mg/L,转化而来的无机硫化物中98.7%（62.64 mg/L）被转化为硫化物沉淀,1.3%（0.84 mg/L）进入沼气,空白组中98%（52.4 mg/L）被转化为硫化物沉淀,2%（1.14 mg/L）进入沼气;固态Fe²⁺含量升高,由空白组的175.2 mg/L上升286.8 mg/L;沼气中H₂S含量降低,由空白组的1.14 mg/L降低至0.84 mg/L,说明硫离子大多与Fe²⁺结合形成FeS沉淀,从而降低了H₂S含量。最后研究了在厌氧消化的不同阶段投加150 mg/LFe³⁺,各形态硫百分比的变化。从硫存在形态的转化效果来看,在水解酸化阶段投加最好,而在产甲烷阶段投加效果最差。对比于原剩余污泥,在水解酸化阶段投加Fe³⁺,H₂S释放量明显降低,并且最终百分比低0.1%;无机硫含量上升了7%左右;有机硫含量明显降低了6.6%左右。在其他阶段投加Fe³⁺相比于在水解酸化阶段投加,有机硫溶出量变低,硫酸盐还原率降低,H₂S抑制率也降低,并且在产甲烷阶段投加,效果最差。说明Fe³⁺主要在水解酸化阶段起作用。