在生物脫氮過(guò)程中，涉及到氨化反應(yīng)、硝化反應(yīng)、反硝化反應(yīng)三個(gè)階段，廢水中的氨氮首先必須被硝化菌硝化，轉(zhuǎn)化成亞硝酸鹽和硝酸鹽，然后在反硝化菌的作用下發(fā)生反硝化作用，硝酸鹽將被作為細(xì)胞呼吸過(guò)程中氧化簡(jiǎn)單碳水化合物的供氧體，被反硝化細(xì)菌還原為氮?dú)馀湃氪髿庵小?br />
反硝化細(xì)菌可以分為自養(yǎng)反硝化細(xì)菌和異養(yǎng)反硝化細(xì)菌，其中大部分反硝化細(xì)菌為異養(yǎng)反硝化細(xì)菌，需要利用有機(jī)碳源進(jìn)行反硝化。因此，以去除硝酸鹽為目標(biāo)的反硝化過(guò)程必須要有易生物降解的碳源存在，一般的比例是C:N=4:1-5:1之間，才能實(shí)現(xiàn)反硝化脫氮的作用。
那么當(dāng)原污水中的碳源不足以支撐反硝化菌的消耗時(shí)，也就是反硝化過(guò)程中碳源供應(yīng)不足時(shí)，就會(huì)使反硝化速度降低，這是因?yàn)楫?dāng)有機(jī)碳供應(yīng)不足時(shí)，反硝化細(xì)菌就會(huì)利用自身的原生質(zhì)進(jìn)行內(nèi)源反硝化作用，減少反硝化細(xì)菌的活性和數(shù)量，導(dǎo)致反硝化作用減弱甚至停止。
所以當(dāng)進(jìn)水溶解性有機(jī)物不足而脫氮要求很高時(shí)，則需要通過(guò)補(bǔ)充化學(xué)物質(zhì)以提供反硝化過(guò)程所需要的碳源。