脱氮硫杆菌是一种兼性自养菌，革兰氏染色阴性，无孢子，该细菌将硝酸盐还原成氮气的同时，将单质硫或其化合物氧化为硫酸盐.这种脱氮菌进行反硝化所要求的环境条件是：厌氧或缺氧、pH6.5-7.5、无机碳源，当满足以上条件时，发生如下反应：

6NO₃^-+5S+2H₂O→3N₂+5SO₄^2-+4H⁺

同时有一部分硝酸盐合成为有机氮化物，成为菌体的组成，其过程如下：

NO₃^-→NO₂^–→NH₂OH→有机氮

总反应式为：

1.143S0+NO₃^-+0.337CO₂+0.0842NH₄⁺+0.699H₂O→0.5N₂+1.1143SO₄^2-+1.228H⁺+0.0842C₅H₇O₂N

2CaCO₃+2H⁺→Ca(HCO₃)₂+Ca²⁺

Ca(HCO₃)₂+2H⁺→2H₂ CO₃+Ca²⁺

硫自养反硝化过程中产生了H+，导致pH降低，但脱氮硫杆菌自养反硝化过程的最佳pH为6.8~7。因此环境中需要有一定的碱度，与产生的H+发生反应以便维持中性环境。此外，自养反硝化过程需要无机碳合成细菌细胞，故加入石灰石，既为细菌生长提供了无机碳，又维持了pH中性环境。石灰石主要成分是碳酸钙，其分子式为CaCO₃，分子量为100.09，熔点为1339℃，相对密度为2.93g/cm³。白色粉末，无臭无味，放置在空气中不发生反应。几乎不溶于水，可和酸性液体会发生中和反应。碳酸钙经过高温灼烧可生成氧化钙，分子式为CaO。氧化钙吸收水分后生成氢氧化钙，分子式为Ca(OH)₂，氢氧化钙微溶于水，会吸收空气中的二氧化碳生成碳酸钙。

碳酸钙在有水分存在时呈弱碱性，能和酸性物质发生中和反应。碳酸钙在有二氧化碳和水存在的情况下水解生成碳酸氢钙。碳酸氢钙易溶于水，溶液呈弱碱性，并具有一定的缓冲作用。

石灰石投入酸性溶液中会发生一定的中和反应，使得一部分钙离子以游离的形式进入溶液。当溶液中存在硫酸根时会生成硫酸钙沉淀，去除硫酸根污染。

硫自养技术的关键是能够进行自养反硝化的复合滤料。我司技术团队经技术攻关，采用硫与石灰石粉混合造粒的方式制备反硝化填料，填料表面附着的硫与石灰石分布均匀，因此提高了系统对pH值的缓冲能力，且可保持TN去除率在80%左右，出水pH为中性。

硫自养生物滤池主要由滤池外壳（碳钢防腐或钢筋混凝土结构），进水布水系统，滤板滤头，复合滤料层、出水系统，反洗系统等组成。

硫–石灰石自养反硝化能部分解决碱度问题；

石灰石能够有效中和系统中的H⁺，且产生的CO₂和CO₃^2- 可以为自养菌的生长提供无机碳源；

产生的Ca²⁺ 可以与水中的PO₄^3- 反应生成磷酸钙沉淀，使系统兼有脱氮除磷功能，且系统中总磷主要以化学沉淀法被去除。