在微生物氧化H2S的過程中，用於生物降解的微生物叫脫硫菌，又稱為硫細菌，有自養菌、異養菌兩大類，其中自養菌合成有機物能力強，有利於無機物的轉化。
據文獻報道，分解硫及硫化物的細菌有多種，其中以氧化硫和硫化物獲得能源的細菌主要是硫杆菌屬和硫磺屬。
硫杆菌屬（Thiobacillus）為小杆菌，單極毛運動，無休眠期，革蘭氏陽性。主要用於氧化硫化物，其中包括亞硫酸鹽、元素硫、硫代硫酸鹽、多硫化合物等。氧化結果產生硫酸鹽，並在細胞外積累硫粒和多硫化合物。本屬種pH範圍廣泛，最適溫度28～30℃，除脫氮硫杆菌外，都是好氧的。
本屬細菌有自養型、兼養型、異養型三類。
（1）嚴格自養型, 主要有排硫硫杆菌（T.thioparus），適宜在中性培養基pH=6.0～8.0；那不勒硫杆菌（T.neapolitanus）也是中性生長；氧化硫硫杆菌（T.thiooxidans）適宜在酸性培養基上生長，pH=1.0～3.0；同時在兼性厭氧條件下，有脫氮硫杆菌（T.denitrificans）。
上述四種菌僅僅用於氧化硫化合物，而在嚴格的自養型細菌中，氧化亞鐵硫杆菌（T.ferrooxidans）可用於氧化鐵化合物或硫化合物，其最適合為pH值為2.5~3.8。
（2）兼性自養類型, 主要有新型硫杆菌（T.novellus）和中間型硫杆菌（T.intermedius），其中有機基使其起主要氧化作用。
（3）異養菌，主要是代謝不全硫杆菌（T.perometabolis）。硫磺細菌將硫化物氧化為硫，並將硫粒積累在細胞內，它包括絲狀硫磺細菌和光能自養的硫細菌。
絲狀硫磺細菌，有貝日阿托氏菌屬（B2ggiatoa）、透明顫菌屬（Vitreosciua）、辮硫菌屬（Thioplloca）、亮發菌屬（Leucothrix）、發硫菌屬（Thithrix）。
除透明顫菌和亮發菌外，其他均能將硫粒積累在細胞內，當環境缺乏H2S時，它們則將積累的硫粒氧化為H2SO4，釋放能量，為好氧型和混合營養型，均為革蘭氏陰性。
1）貝日阿托氏菌，為混合營養型，無鞘、滑行運動。以杆狀進行繁殖，典型種為Beggiatoaalba，即白包貝日阿托氏菌；
2）透明顫菌屬，為無色絲狀體，混合營養型，典型種為貝氏硫菌狀透明顫菌（Vitreosciua beggiatoides）；
3）辮硫菌屬，是一束平等或發辮樣組成的柔軟絲狀體，由一個公共鞘包裹而成;
4）發硫菌、絲狀體外有鞘，微量好氧，混合營養型；
5）亮發菌與發硫菌大致相同，嚴格好氧、化能異養型，最適合溫度
以上五種絲狀硫細菌在處理H2S中常常出現，並與活性汙泥菌劑絲狀膨脹有密切關係。
除上述菌種外，氧化H2S的細菌在不同的條件下還有綠硫細菌（Chlorobiacia）、黃單孢菌屬（Xanthomonas）、脫氮硫杆菌等。
在本試驗去除H2S的過程中，因空壓機不斷輸送O2，所以菌種以好氧菌屬較多，並且在反應中不斷產生H2SO4，使溶液pH值下降，（因液體是循環使用的）最終將以適宜在酸性條件下生長的氧化硫硫杆菌（T.thiooxidans）（最適pH=2.0~3.5、pH=1-1.5仍可生長）居多；同時，H2S不足時，新型硫杆菌和中間型硫杆菌占多數；而當填料積累硫粒過多時，硫磺細菌將氧化硫粒為H2SO4，從而獲得能量。
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