什么是硫自养反硝化？
一、什么是硫自养反硝化？
硫自养反硝化技术是以硫化钠(Na2S)、和硫代硫酸钠(Na2S2O3)单质硫(S0)等还原态硫源为电子供体， CO32-、HCO3-、CO2作为无机碳源，在缺氧环境下将NO3--N还原为N2的一种新型的自养反硝化技术。
硫自养反硝化技术的研究最早源于20世纪的70年代，与其他自养反硝化技术相比，被作为电子供体的还原态的硫化物廉价易得、受水质影响小、且易于被利用。因此，硫自养反硝化技术一直以来就被看做是在处理低C/N污水时用来替代传统异养反硝化工艺的最佳工艺之一。并且由于硫自养反硝化过程中包含了S的氧化和N的还原过程，因此，在废物资源化利用方面也有着相当大的潜力！
目前，硫自养反硝化多应用于深度脱氮领域，有些污水处理厂的深度脱氮工艺采用了硫自养反硝化滤池，替代了传统的异养反硝化滤池！
二、硫自养反硝化中硫形态的分类
硫离子（S2-）含有S2-的废水对环境有着较大的危害。污水中的S2-会对管道产生腐蚀，减少管道寿命，在输送过程中水解还会产生H2S气体，散发臭味的同时还具有一定的毒性。利用S2-做为硫自养反硝化的硫源可以将二者同时去除，可以达到以废治废的效果，反应方程式如下所示。NO3-+0.70S2-+0.997H++0.131CO2→0.70SO42-+0.50N2+0.406H2O+0.026C5H7O2N硫代硫酸钠
Na2S2O3为电子供体具有溶解度高、传质好、成本低等优点，且对系统的pH影响较小，被大量研究证明是效果最好的硫源，以Na2S2O3为硫源的反硝化方程式如下所示。
0.844S2O32-+NO3-+0.347CO2+0.086HCO3-+0.0086NH4++0.434H2O→1.689SO42-+0.500N2+0.086C5H7O2N+0.697H
硫铁矿
硫铁矿物在地壳中有丰富的含量，在我国储量较大，其所含有的Fe和S元素也能为微生物提供电子，具备参与自养反硝化的潜力。其反应式如下所示。0.364FeS2+0.116CO2+NO3-+0.82H2O+0.023NH+4→0.5N2+0.729SO42-+0.364Fe(OH)3+0.023C5H7O2N+0.480H+
硫单质
S0无毒、稳定、几乎不溶于水，与液态硫源相比，更方便操作，不仅能为硫自养反硝化过程持续提供电子，还可以为微生物的附着提供载体，是目前研究者最为关注的硫源之一。其反应方程式如下所示。
NO3-+1.1S+0.4CO2+0.76H2O+0.08NH4+→0.5N2+1.1SO42-+1.28H++0.08C5H7O2N
三、硫自养反硝化影响因素
1、硫氮比（S/N）
硫自养反硝化与传统的异养反硝化具有相同的脱氮路径]，与C/N比类似，初始的S/N对反应也起着十分重要的作用。S/N过低容易导致反应不完全，S/N过高不仅会导致成本的增加，还有使硝酸盐异化还原成铵的可能。Wang等研究指出硫自养反硝化过程的最佳S/N为5:3；Cai等也研究得出了与Wang等相似的结果，最佳S/N为5:2。也有其他研究人员也有提出S/N为1.3时较好的观点，但这都是以S2-为电子供体得出的结论，对其他种类电子供体的最佳S/N研究较少。
2、温度
温度对于硫自养反硝化过程是一个重要的环境因素，对细菌的生长和反硝化的速率有明显的影响。车轩等研究提出脱氮硫杆菌最适的生长温度为29.5 ℃，最适的反硝化温度为32.8 ℃；张晓晨等试验发现温度在30 ℃~35 ℃条件下有最高的硝酸盐去除率；Donovan等指出脱氮硫杆菌在28 ℃~32 ℃范围内活性较好；牛建敏等筛选出的菌种在20.0 ℃~35.0 ℃范围内有较好的效果。由此可知，硫自养反硝化的最适温度在30 ℃左右。
3、pH
硫自养反硝化反应多为产酸反应，反应过程中pH变化较大，而微生物的适宜pH区间较小，pH的变化会对系统的脱氮效率产生较大的影响。车轩等研究发现脱氮硫杆菌生长的最适pH为6.8~7.0，李天昕等发现S/石灰石滤柱在pH=7.0时系统有最大的TN去除率，Liu等研究发现在pH小于6.7时，系统的比反硝化速率会快速下降。因此，硫自养反硝化的最适pH值约为7.0。
四、硫自养反硝化的优缺点
优点
1、无需投加碳源，节省了碳源的消耗；2、填料自身消耗，无需更换，直接投加；3、无碳源穿透的问题，防止出水COD升高！
缺点
1、填料板结堵塞问题，生物膜容易堵塞填料，使脱氮效率下降，需要频繁反洗；2、出水硫酸盐含量增加；3、填料成本较高，一次性投入大！
五、硫自养反硝化的工艺控制难点
1、负荷较高的条件下出水中不可避免地存在大量SO42-，在硫酸盐还原菌（SRB）存在时会释放H2S气体，不仅造成排水管道的腐蚀，其恶臭、毒性还将带来二次污染问题。
2、利用硫化物为电子供体的自养反硝化工艺，系统中的微生物可能受到硫化物的毒性抑制作用，导致处理效率不高，处理能力下降。因此，启动期的污泥驯化非常重要，需要不断提高微生物对于硫化物毒性的耐受能力，才能保障系统的稳定运行。
3、低温会抑制反硝化菌系统的脱氮性能，进而导致脱氮速率降低。为了提升低温条件下硫自养反硝化系统的脱氮性能，可以从电子供体（硫源）和异样反硝化过程两方面着手。硫代硫酸盐作为一种可溶性硫，比疏水性单质硫更易被硫氧化菌利用，常温下硫代硫酸盐作为电子供体时硝态氮的还原速率为单质硫的 10倍。硫自养反硝化混合菌体系中含有一定量的异养反硝化菌，而此类细菌具有生长快、易在短期内形成大量微生物的优势，可能会对低温表现出更好的抗性。因此，低温条件下，利用硫代硫酸盐或有机物作为电子供体可能会提升反硝化系统的脱氮能力。
一、什么是硫自养反硝化？
硫自养反硝化技术是以硫化钠(Na2S)、和硫代硫酸钠(Na2S2O3)单质硫(S0)等还原态硫源为电子供体， CO32-、HCO3-、CO2作为无机碳源，在缺氧环境下将NO3--N还原为N2的一种新型的自养反硝化技术。
硫自养反硝化技术的研究最早源于20世纪的70年代，与其他自养反硝化技术相比，被作为电子供体的还原态的硫化物廉价易得、受水质影响小、且易于被利用。因此，硫自养反硝化技术一直以来就被看做是在处理低C/N污水时用来替代传统异养反硝化工艺的最佳工艺之一。并且由于硫自养反硝化过程中包含了S的氧化和N的还原过程，因此，在废物资源化利用方面也有着相当大的潜力！
目前，硫自养反硝化多应用于深度脱氮领域，有些污水处理厂的深度脱氮工艺采用了硫自养反硝化滤池，替代了传统的异养反硝化滤池！
二、硫自养反硝化中硫形态的分类
硫离子（S2-）含有S2-的废水对环境有着较大的危害。污水中的S2-会对管道产生腐蚀，减少管道寿命，在输送过程中水解还会产生H2S气体，散发臭味的同时还具有一定的毒性。利用S2-做为硫自养反硝化的硫源可以将二者同时去除，可以达到以废治废的效果，反应方程式如下所示。NO3-+0.70S2-+0.997H++0.131CO2→0.70SO42-+0.50N2+0.406H2O+0.026C5H7O2N硫代硫酸钠
Na2S2O3为电子供体具有溶解度高、传质好、成本低等优点，且对系统的pH影响较小，被大量研究证明是效果最好的硫源，以Na2S2O3为硫源的反硝化方程式如下所示。
0.844S2O32-+NO3-+0.347CO2+0.086HCO3-+0.0086NH4++0.434H2O→1.689SO42-+0.500N2+0.086C5H7O2N+0.697H
硫铁矿
硫铁矿物在地壳中有丰富的含量，在我国储量较大，其所含有的Fe和S元素也能为微生物提供电子，具备参与自养反硝化的潜力。其反应式如下所示。0.364FeS2+0.116CO2+NO3-+0.82H2O+0.023NH+4→0.5N2+0.729SO42-+0.364Fe(OH)3+0.023C5H7O2N+0.480H+
硫单质
S0无毒、稳定、几乎不溶于水，与液态硫源相比，更方便操作，不仅能为硫自养反硝化过程持续提供电子，还可以为微生物的附着提供载体，是目前研究者最为关注的硫源之一。其反应方程式如下所示。
NO3-+1.1S+0.4CO2+0.76H2O+0.08NH4+→0.5N2+1.1SO42-+1.28H++0.08C5H7O2N
三、硫自养反硝化影响因素
1、硫氮比（S/N）
硫自养反硝化与传统的异养反硝化具有相同的脱氮路径]，与C/N比类似，初始的S/N对反应也起着十分重要的作用。S/N过低容易导致反应不完全，S/N过高不仅会导致成本的增加，还有使硝酸盐异化还原成铵的可能。Wang等研究指出硫自养反硝化过程的最佳S/N为5:3；Cai等也研究得出了与Wang等相似的结果，最佳S/N为5:2。也有其他研究人员也有提出S/N为1.3时较好的观点，但这都是以S2-为电子供体得出的结论，对其他种类电子供体的最佳S/N研究较少。
2、温度
温度对于硫自养反硝化过程是一个重要的环境因素，对细菌的生长和反硝化的速率有明显的影响。车轩等研究提出脱氮硫杆菌最适的生长温度为29.5 ℃，最适的反硝化温度为32.8 ℃；张晓晨等试验发现温度在30 ℃~35 ℃条件下有最高的硝酸盐去除率；Donovan等指出脱氮硫杆菌在28 ℃~32 ℃范围内活性较好；牛建敏等筛选出的菌种在20.0 ℃~35.0 ℃范围内有较好的效果。由此可知，硫自养反硝化的最适温度在30 ℃左右。
3、pH
硫自养反硝化反应多为产酸反应，反应过程中pH变化较大，而微生物的适宜pH区间较小，pH的变化会对系统的脱氮效率产生较大的影响。车轩等研究发现脱氮硫杆菌生长的最适pH为6.8~7.0，李天昕等发现S/石灰石滤柱在pH=7.0时系统有最大的TN去除率，Liu等研究发现在pH小于6.7时，系统的比反硝化速率会快速下降。因此，硫自养反硝化的最适pH值约为7.0。
四、硫自养反硝化的优缺点
优点
1、无需投加碳源，节省了碳源的消耗；2、填料自身消耗，无需更换，直接投加；3、无碳源穿透的问题，防止出水COD升高！
缺点
1、填料板结堵塞问题，生物膜容易堵塞填料，使脱氮效率下降，需要频繁反洗；2、出水硫酸盐含量增加；3、填料成本较高，一次性投入大！
五、硫自养反硝化的工艺控制难点
1、负荷较高的条件下出水中不可避免地存在大量SO42-，在硫酸盐还原菌（SRB）存在时会释放H2S气体，不仅造成排水管道的腐蚀，其恶臭、毒性还将带来二次污染问题。
2、利用硫化物为电子供体的自养反硝化工艺，系统中的微生物可能受到硫化物的毒性抑制作用，导致处理效率不高，处理能力下降。因此，启动期的污泥驯化非常重要，需要不断提高微生物对于硫化物毒性的耐受能力，才能保障系统的稳定运行。
3、低温会抑制反硝化菌系统的脱氮性能，进而导致脱氮速率降低。为了提升低温条件下硫自养反硝化系统的脱氮性能，可以从电子供体（硫源）和异样反硝化过程两方面着手。硫代硫酸盐作为一种可溶性硫，比疏水性单质硫更易被硫氧化菌利用，常温下硫代硫酸盐作为电子供体时硝态氮的还原速率为单质硫的 10倍。硫自养反硝化混合菌体系中含有一定量的异养反硝化菌，而此类细菌具有生长快、易在短期内形成大量微生物的优势，可能会对低温表现出更好的抗性。因此，低温条件下，利用硫代硫酸盐或有机物作为电子供体可能会提升反硝化系统的脱氮能力。
物用其尽，用尽则废，这才是大自然生存法则，弱肉强食的规律，忠诚婚恋，是因为没找到更好的伴侣，忠诚事业，是因为没找到更有价值的项目，以前东西坏了就修，现代东西坏了都换新的，也只有，有能力有底气的人才有本事换新的，没本事的人在权衡利弊下是不敢换的，在这过程中，就体现了，各种各样的人性的弱点，人性的善恶，人德的深浅。
《千里命稿》原文一
杨叔和序
观夫世界之广大，宇宙之奇妙，人事之渺茫，若可知，若不可知，虽圣人亦不敢以论断定也。然一春一秋，物故者新；一昼一夜 ，花开者谢。废兴成毁，盈虚依伏；大而名利，细而饮啄。默察一切，冥冥中似有定之者，故圣人不敢以论断定者，今可于中仄盈亏之象，五行生克之理之中，求之而百不失一焉。余始对于命运，乃深信而不疑。曩岁因事至申，访韦子千里于其寓，论往指来，不爽禾黍，且评语简明透澈，以少胜多，非深于道，明于理，通于儒，洞明乎世事者，弗能也。然余有感焉，江湖术士之流，恒藉此为生，理既不明，语亦鄙陋，大雅君子，为之不齿。命理之学，晦而不彰，安得如韦子者作中流之砥柱耶。今韦子学益进，出其馀绪，编印《命学讲义》一书问世，蒙示全稿，吟诵之余，觉奥邃详明，裨补后学，余尝有志于斯而未能，今又有鞭策之者矣，敢不勉旃，敢不勉旃。诗云：“高山仰止，景行行止”，虽不能至心响往之，爰书此以归。韦子其乐而教之乎，是有命焉，非余所敢望也。
公元一九三四年七月杨叔和于蚌埠大淮报馆
骆经畲序
余于公余之暇，喜读命学诸书。凡坊间古籍名著，均先后搜罗，迭经殚心参研，苦无心得，如《星平会海》、《三命通会》、《滴天髓》等书，或博而寡约，或简奥难明，往复思索，虽略晓其意，终未了然于胸。客岁识鸳湖韦君千里，一见如故，盖知其秉承家学，精研有素者也。读其所纂之《精选命理约言》一书，深佩其注释精微、阐扬命学之功，不在素庵相国下也。君复以命学之式微，胥由古籍说理未透，今岁月于百忙中，编《命学讲义》，以授海内有志斯学者。余因加入研究，先获其稿，披觉竟日，恍然有悟。昔日之所疑难者，今皆迎刃而解矣，他书中支离琐屑之点，亦均条分缕晰，举例阐明，矛盾谬误之处，则说理指正，充推子平正宗，不仅为初学者必读之书，亦可供精究者参考之籍。书成，将奥邃详明，裨补后学，殊非浅鲜。余尝有志于斯而未能，今又有鞭付剞劂，余乃乐为之序。
甲戌仲秋嘉定骆经畲
顾乃平序
韦子千里，少负奇才，幼承庭训，家学渊源，挟君平术，为人权衡，谈必微中。与之语世道，辩古今事当否；论人高下，事后常成败。若河决下流而东注，若驷马驾轻车就熟路，饱学老成，固非世俗所能望其肩背，且慷慨好义，忧世疾愤，辄尝论世道崎岖，人心险诈，魑魅咨肆，魍魉横行，未尝不叹息痛恨于挽狂澜之乏术也，予讽之日，徒言无补于事，空谈不如实行，君抱稀世之才，挟君平神技，曷不将命学公开，广为宣传，使人人得知命理。预识趋避之道，槽权己衡人，两相裨益，彼魅魁魍虽炽，或得稍敛其迹，未始非治标之一法也，我子曷不图乎？君闻言奋然起曰：诚如子言，余当知所勉矣。乃毅然决然，将所学供献于世人，创办命学函授于韦氏命苑，未及匝月，成绩裴然，国中闻风响学者，日必数十起，而笔政冗繁，案续劳形，虽日以继夜，案头常积卷盈尺，渐臻精力不继，辄对之汉曰：余不胜其劳矣。而欲罢涌者其奈何？窃相与忧而莫能相助。于是转辗焦思，若有所得，即欣然谓韦子曰：君不将函授讲义，收集成册，发行单行本问世，如要则于君可一劳永逸，于学者不啻躬沐教诲，岂非一举二得者耶，君以为可，乃夜发书，焚膏继晷，将手编讲义，重行逻辑，补遗拾漏，去腐存菁。其间皆根据先哲之立言，参以一己之实验，提纲摘要，纂言扣玄，发人所不敢发，道人所未曾道，由浅显而入于深奥，一气贯通，不愧为学命梯范。夫韦君年少好学，口不绝吟于六艺之文，手不停披于百家之编，识广学博，著作等身。其生平所述甚宏，具为精警硕论，独于此命学讲义尤多，焉见付梓在即，出版有期，其不纸贵洛阳，不胫而走者，我不信也。
公元一九三四年甲戌仲秋季日顾乃平谨识于淞滨逸庐
韦千里自序
禄命之学，由来已久。如言数理者、言星辰者、言子平者，以常情测之，佥依据于子平一书。夫命不可信乎？唐吕才有言：“长平坑卒，曷尝共犯三刑。南阳贵人，未必尽逢六合 。命不可信乎！”南史沈攸之尝言：“早知穷达有命，恨不十年读书。故孔子五十而知天命；孟子曰莫非命也，顺受其正。是以知命者，不立乎严墙之下。”然则命之可信与否，其精微奥妙、寂静感通，诚不易言也。吾侪读古人书，研摩命理，无非求际遇之顺利、声誉之畅达。素位而行，有从不背，要皆修身之一助耳。丁兹人心浇薄、世道衰微，讲求命运更应趋吉避凶，免非就是为常务之急。余不敢谓之命，只谓推命而已。溯行道以来，所见富贵之命固多，贫贱之命实亦不少。兹特先集百余则，公诸同好，并加批注，籍为研究之资。至因革损益，论短评长，皆折衷于典籍。若云创作，则吾岂敢。如莹巨硕宏文，进而教之，更幸甚矣。
民国乙亥夏日浙江 嘉兴韦千里谨识于春申寓次
杨叔和序
观夫世界之广大，宇宙之奇妙，人事之渺茫，若可知，若不可知，虽圣人亦不敢以论断定也。然一春一秋，物故者新；一昼一夜 ，花开者谢。废兴成毁，盈虚依伏；大而名利，细而饮啄。默察一切，冥冥中似有定之者，故圣人不敢以论断定者，今可于中仄盈亏之象，五行生克之理之中，求之而百不失一焉。余始对于命运，乃深信而不疑。曩岁因事至申，访韦子千里于其寓，论往指来，不爽禾黍，且评语简明透澈，以少胜多，非深于道，明于理，通于儒，洞明乎世事者，弗能也。然余有感焉，江湖术士之流，恒藉此为生，理既不明，语亦鄙陋，大雅君子，为之不齿。命理之学，晦而不彰，安得如韦子者作中流之砥柱耶。今韦子学益进，出其馀绪，编印《命学讲义》一书问世，蒙示全稿，吟诵之余，觉奥邃详明，裨补后学，余尝有志于斯而未能，今又有鞭策之者矣，敢不勉旃，敢不勉旃。诗云：“高山仰止，景行行止”，虽不能至心响往之，爰书此以归。韦子其乐而教之乎，是有命焉，非余所敢望也。
公元一九三四年七月杨叔和于蚌埠大淮报馆
骆经畲序
余于公余之暇，喜读命学诸书。凡坊间古籍名著，均先后搜罗，迭经殚心参研，苦无心得，如《星平会海》、《三命通会》、《滴天髓》等书，或博而寡约，或简奥难明，往复思索，虽略晓其意，终未了然于胸。客岁识鸳湖韦君千里，一见如故，盖知其秉承家学，精研有素者也。读其所纂之《精选命理约言》一书，深佩其注释精微、阐扬命学之功，不在素庵相国下也。君复以命学之式微，胥由古籍说理未透，今岁月于百忙中，编《命学讲义》，以授海内有志斯学者。余因加入研究，先获其稿，披觉竟日，恍然有悟。昔日之所疑难者，今皆迎刃而解矣，他书中支离琐屑之点，亦均条分缕晰，举例阐明，矛盾谬误之处，则说理指正，充推子平正宗，不仅为初学者必读之书，亦可供精究者参考之籍。书成，将奥邃详明，裨补后学，殊非浅鲜。余尝有志于斯而未能，今又有鞭付剞劂，余乃乐为之序。
甲戌仲秋嘉定骆经畲
顾乃平序
韦子千里，少负奇才，幼承庭训，家学渊源，挟君平术，为人权衡，谈必微中。与之语世道，辩古今事当否；论人高下，事后常成败。若河决下流而东注，若驷马驾轻车就熟路，饱学老成，固非世俗所能望其肩背，且慷慨好义，忧世疾愤，辄尝论世道崎岖，人心险诈，魑魅咨肆，魍魉横行，未尝不叹息痛恨于挽狂澜之乏术也，予讽之日，徒言无补于事，空谈不如实行，君抱稀世之才，挟君平神技，曷不将命学公开，广为宣传，使人人得知命理。预识趋避之道，槽权己衡人，两相裨益，彼魅魁魍虽炽，或得稍敛其迹，未始非治标之一法也，我子曷不图乎？君闻言奋然起曰：诚如子言，余当知所勉矣。乃毅然决然，将所学供献于世人，创办命学函授于韦氏命苑，未及匝月，成绩裴然，国中闻风响学者，日必数十起，而笔政冗繁，案续劳形，虽日以继夜，案头常积卷盈尺，渐臻精力不继，辄对之汉曰：余不胜其劳矣。而欲罢涌者其奈何？窃相与忧而莫能相助。于是转辗焦思，若有所得，即欣然谓韦子曰：君不将函授讲义，收集成册，发行单行本问世，如要则于君可一劳永逸，于学者不啻躬沐教诲，岂非一举二得者耶，君以为可，乃夜发书，焚膏继晷，将手编讲义，重行逻辑，补遗拾漏，去腐存菁。其间皆根据先哲之立言，参以一己之实验，提纲摘要，纂言扣玄，发人所不敢发，道人所未曾道，由浅显而入于深奥，一气贯通，不愧为学命梯范。夫韦君年少好学，口不绝吟于六艺之文，手不停披于百家之编，识广学博，著作等身。其生平所述甚宏，具为精警硕论，独于此命学讲义尤多，焉见付梓在即，出版有期，其不纸贵洛阳，不胫而走者，我不信也。
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禄命之学，由来已久。如言数理者、言星辰者、言子平者，以常情测之，佥依据于子平一书。夫命不可信乎？唐吕才有言：“长平坑卒，曷尝共犯三刑。南阳贵人，未必尽逢六合 。命不可信乎！”南史沈攸之尝言：“早知穷达有命，恨不十年读书。故孔子五十而知天命；孟子曰莫非命也，顺受其正。是以知命者，不立乎严墙之下。”然则命之可信与否，其精微奥妙、寂静感通，诚不易言也。吾侪读古人书，研摩命理，无非求际遇之顺利、声誉之畅达。素位而行，有从不背，要皆修身之一助耳。丁兹人心浇薄、世道衰微，讲求命运更应趋吉避凶，免非就是为常务之急。余不敢谓之命，只谓推命而已。溯行道以来，所见富贵之命固多，贫贱之命实亦不少。兹特先集百余则，公诸同好，并加批注，籍为研究之资。至因革损益，论短评长，皆折衷于典籍。若云创作，则吾岂敢。如莹巨硕宏文，进而教之，更幸甚矣。
民国乙亥夏日浙江 嘉兴韦千里谨识于春申寓次
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