生物脫氮需要完成硝化和反硝化兩個(gè)過(guò)程。廢水中的氨氮首先必須被硝化或轉(zhuǎn)化成亞硝酸鹽和硝酸鹽， 然后在反硝化過(guò)程中， 硝酸鹽將被作為細(xì)胞呼吸過(guò)程中氧化簡(jiǎn)單碳化合物的供氧體被還原成氮?dú)狻?br />
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。其來(lái)源包括進(jìn)水中溶解性BOD、內(nèi)源反硝化過(guò)程中細(xì)胞的腐爛物和各類(lèi)上清液回流等。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。
對(duì)于常規(guī)的生物脫氮工藝， 碳源應(yīng)直接投加在缺氧段， 并通過(guò)缺氧段內(nèi)的攪拌器與進(jìn)水及混合液充分混合， 需防止水流劇烈紊流導(dǎo)致碳源從液相中揮發(fā)至空氣， 也應(yīng)防止因多余的氧氣存在造成部分碳源被細(xì)菌好氧呼吸消耗。
如果污水廠(chǎng)采用四階段或五階段活性污泥工藝， 在后續(xù)的缺氧段（第二缺氧段） 投加碳源可以獲得比內(nèi)源呼吸更高的反硝化速率， 能進(jìn)一步去除硝酸鹽； 對(duì)于三級(jí)反硝化系統(tǒng)， 如反硝化濾池、反硝化好氧生物濾池等， 則補(bǔ)充碳源對(duì)于系統(tǒng)的運(yùn)行非常重要。