由于水體富營養(yǎng)化導(dǎo)致水環(huán)境質(zhì)量日益惡化，對地表水體的生態(tài)系統(tǒng)及環(huán)境衛(wèi)生方面造成嚴重影響。目前我國污水處理廠的排放標(biāo)準(zhǔn)按GB18918-2002一級A標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。而我國很多城市污水低碳相對高氮磷的水質(zhì)特點，由于有機物含量偏低，采用常規(guī)脫氮工藝無法滿足缺氧反硝化階段對碳源的需求，同時還有聚磷菌的競爭，導(dǎo)致反硝化過程受阻，并抑制異養(yǎng)好氧菌的繁殖，使得氨氮（NH3-N）的同化作用下降，大大影響了污水處理廠的脫氮效果。實踐證明，外加碳源是解決這類問題的最主要手段。
當(dāng)需要處理的污水溫度較低或者碳源不足，都會導(dǎo)致出水不達標(biāo)，此時添加外來碳源就顯得非常必要。任何外加碳源，或者是有機物，不論是何種類型，進入微生物細胞后，都是殊途同歸，盡管代謝途徑不同，但最終都是代謝為乙酰輔酶A，再進入細胞的三羧酸循環(huán)，通過這個循環(huán)，來合成微生物生命活動的各種物質(zhì)如脂類、蛋白質(zhì)、糖、維生素、酶等活性物質(zhì)。有的有機物不能利用、有的利用困難、有的容易。對此，碳源的選擇就顯得相對重要，凡是能直接利用的，其反硝化速率快；同樣的碳氮比條件下，反硝化菌群的反硝化效率高。相反則慢、效率也低。這是因為這些不能直接利用的有機物，在細胞內(nèi)要經(jīng)過一系列的生物化學(xué)合成、轉(zhuǎn)化，才能轉(zhuǎn)化為三羧酸循環(huán)的前體產(chǎn)物乙酰輔酶A；這期間是需要消耗能源的，也有一個轉(zhuǎn)化效率的問題。
任何外加碳源，都是為了反硝化作用的進行，以達到脫氮、和分解有機物的目的；同時專性好氧聚磷菌 PAOs 在厭氧狀態(tài)下打開體內(nèi)聚合磷酸鹽高能磷酸鍵 ATP，并吸收外界碳源，在體內(nèi)形成聚合羥基烷酸酯 PHA，在好氧情況下，氧為電子受體，聚磷菌大量吸收水體中的磷酸鹽，同時將體內(nèi)貯存的 PHA 分解?？梢姡荚丛诖幚硭w中的濃度和碳氮比、碳磷比結(jié)構(gòu)與反硝化的速度和除磷脫氮效果的關(guān)系密不可分。
低碳源污水標(biāo)準(zhǔn) 現(xiàn)有理論一般認為，污水中的 COD ＜ 250 mg /L、BOD5 /TKN＜ ( 5 ～ 7. 5) 、總磷 ＞ ( 4 ～ 6) mg /L，即可歸為高營養(yǎng)物質(zhì)、低碳源的污水。在這種情況下，以現(xiàn)有技術(shù)很難保證同步生物脫氮除磷的達標(biāo)運行。對此，最直截了當(dāng)?shù)姆椒ㄊ峭都犹荚础?進水污水指標(biāo) C:P≧17，可生物除磷。 BOD:COD≧0.3 可生化性良好 C:TN≦4 進水碳源不足
碳源種類復(fù)合型比單一的要好碳源種類是影響反硝化菌群結(jié)構(gòu)的重要因，碳源種類不同，所適應(yīng)的微生物菌群也會不同，其進入三羧酸循環(huán)的代謝途徑也會不同，也會影響反硝化菌的馴化時間和代謝模式。
碳源的投加量，適宜的碳氮比。即使同一類碳源，不同研究得到的投加量也有所變化，主要是由于各種因素引起，如工藝條件，微生物種群條件、微生物種群結(jié)構(gòu)會影響反硝化碳源需求量，如純菌或混合菌群反硝化時碳源投加量會有所不同。
營養(yǎng)條件或者碳源投加模式等也會影響碳源投加量。
工藝類型也影響反硝化菌對碳源的利用效率和程度.活性污泥工藝和生物膜工藝相比較就不同。會影響其碳氮比，也會影響反硝化速率。
不同外加碳源下，反硝化菌的細胞產(chǎn)率不同，有的碳源會大幅度增加菌群數(shù)量，有的緩慢，這主要與不同碳源的代謝途徑有關(guān)，有的是直接利用、有的需要生物化學(xué)合成、轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)化合成的效率也不一樣。
外加碳源影響反硝化效率的因素
反硝化速率 反硝化速率直接影響污水處理廠反硝化缺氧區(qū)的體積。反硝化速率高，較小的缺氧區(qū)體積就可 以去除硝態(tài)氮；反硝化速率低，需要較大的缺氧區(qū)才能滿足反硝化脫氮的要求。不同外加碳源反硝化速率不同。
利用不同的碳源馴化活性污泥，反硝化速率是不相同的。
溫度對反硝化有較大影響。溫度適宜，菌群生命活動旺盛。
污泥產(chǎn)率 。一方面，較高的污泥產(chǎn)率，會提高反硝化速率；另一方面，過多的污泥產(chǎn)量，對后續(xù)污泥處理處置會造成一定影響，尤其是采用生物膜工藝深度反硝化時，污泥產(chǎn)率高會造成出水ＳＳ超標(biāo)或影響后續(xù)砂濾等工藝的運行效率
溶解氧與PH值 由于生物濾池反硝化作用是依靠兼性反硝化菌的代謝來完成，在有氧狀態(tài)下，反硝化菌進行呼吸作用，消耗氧氣，降解有機物，缺氧狀態(tài)下（DO<0.5mg/L）以 NO3N 及反硝化中間產(chǎn)物為電子受體進行反硝化作用，生成氣態(tài)氮。因此水體中溶解氧濃度對反硝化效果影響很大。此外，適宜的 PH 與溫度對反硝化菌的生長與代謝也至關(guān)重要。
水力停留時間
外加碳源量的簡易計算 外加碳源的量受多種因素的制約與影響，為方便起見，可簡化為下列計算式 Cm=5N 式中Cm表示需要投加的外碳源量，以COD計，單位 mg/l。 N 需要外部碳源反硝化去除的氮量 以COD計 單位 mg/l 5 反硝化一公斤硝態(tài)氮需要外部碳源量，以COD計，KgCOD/KgNO3-N。
關(guān)于碳氮比小于2.86 反硝化菌群在進行反硝化時，在消耗有機物物的同時，微生物發(fā)生同化作用合成細胞物質(zhì)也需要消耗一定量的有機物；因此，實踐工作中，一般以C:N≦4為參考值。
關(guān)于碳源的更換 碳源一經(jīng)確定就不要隨便更換，除非有更好的選擇。對于以乙酸鈉為碳源的，由于大部分都是副產(chǎn)醋酸生產(chǎn)，尤其是醫(yī)藥化工的副產(chǎn)，其中的醛、苯、酚對微生物的活性有極大的影響，會導(dǎo)致微生物的種群、活性以及數(shù)量的變化，使其反硝化效果變差或者適應(yīng)期延長。 8 本公司碳源，是一種直接碳源。為篩選一個合適的碳源，我們先進行生物化學(xué)-三羧酸循環(huán)理論上的篩選，再進入實驗室篩選，最終予以確定；這種碳源不需要一系列的生物化學(xué)轉(zhuǎn)化與合成，而是直接轉(zhuǎn)化為乙酰輔酶A的前體底物，參與TCA,進入微生物的生命活動。 9使用效果 t=12度 時間180min 反硝化速率快8.96mgNO -3 /(gVSS·h)；效率高,單位 NO -3 -N 去除量的 CODCr3.52 g/ g；污泥率適宜0.19；單位 NO-3 -N 去除量的碳源投加量4.63 g/ g。效果優(yōu)秀,出水達到國家一級標(biāo)準(zhǔn)，適應(yīng)期3天，無亞硝酸鹽氮累積。