城市污水管网中产生的硫化氢（H₂S）气体不仅对人体有毒害作用,而且会引起污水管道老化腐蚀,传统方法虽然可对一定长度的污水管道硫化物起到控制作用,但投加药剂或硝酸盐（NO₃^-）等电子受体往往会随污水一同流动,难以对产生硫化物浓度较高的污水管道节点起到控制作用,目前针对污水管道中持续产生硫化物较强的“点源”,则缺乏适用性强的控制技术。本文提出了电极介导污水管道调控硫转化(SO₄^2-→S^2-→S⁰),来控制市政污水管道H₂S气体产生的思路,以污水管道中产生硫化物浓度较强的管道连接处为研究对象,讨论了生物阳极及管道生物膜的驯化效果;考察了水质参数(硫酸盐(SO₄^2-)和有机物)和不同操作条件（电导率、阴极面积和阳极电位）对电极介导污水管道调控硫转化的影响,从而优化系统运行条件;解析了在电极系统作用下管道内的硫转化途径。具体的研究结论如下:（1）在阳极表面微生物驯化过程中,硫化物氧化菌（如Rhodobacter和Arcobacter）和单质硫氧化菌（如Thiobacillus）不断在阳极表面上富集,从第6个周期开始,系统内单质硫（S⁰）能达到的最高浓度维持在72 mg L^-1,此时活性较强的产电菌和硫氧化功能菌等在阳极表面富集成功;管道生物膜经过长期驯化也得到了相应的功能菌落,这些功能菌群的富集为微生物电极系统调控硫转化,控制H₂S气体产生提供了保障。（2）SO₄^2-的浓度在50-200 mg L^-1范围内时,SO₄^2-的浓度变化不会对阳极硫转化作用产生影响;当有机物浓度在100-300 mg L^-1之间时,有机物浓度越高,在微生物阳极作用下的出水中S⁰所占比例越高,H₂S控制效果越好,当有机物浓度达到300 mg L^-1之后,出水中的硫化物(H₂S和S^2-)所占比例保持在14%,H₂S控制效果不再发生变化。（3）本文发现当电导率为9.75 mS cm^-1时,在生物阳极的作用下出水中的硫化物(H₂S、S^2-)所占比例最低（8%）,S⁰所占比例最高（71%）,此时微生物电极系统硫转化效果最好;当阴极直径大于8 cm之后,系统出水中的硫化物(H₂S、S^2-)所占比例保持在8.2%,S⁰所占比例维持在70%,H₂S控制效果不再受阴极面积影响,因此阴极直径为8 cm时最优;当阳极电势为100 mV时,在生物阳极的作用下,94%的硫化物被氧化成S⁰,出水中的H₂S所占比例几乎为0%,此时阳极电势较为适宜。（4）在电极系统的作用下,管道内的硫转化路径主要为:在阳极表面,首先S^2-在硫化物氧化功能菌作用下氧化成S⁰,44%的S⁰被水流冲刷掉或者落入管道底部,而剩余覆盖在阳极表面的S⁰被单质硫氧化菌进一步氧化为SO₄^2-,从而有效缓解S⁰沉积现象,阳极S^2-氧化速率是S⁰氧化速率的4.4倍,它们之间存在的速率差为定向调控S^2-转化为S⁰,控制H₂S产生提供了可能,在管道底部,污水中的SO₄^2-在硫酸盐还原菌作用下生成S^2-,产生的S^2-在阳极表面生成S⁰,落入管道底部的S⁰在单质硫还原菌作用下被还原成S^2-,管道底部SO₄^2-和S⁰同时发生还原反应,这些过程中系统内共生的微生物起到了关键性作用。