很多城市的污水存在低碳相對高氮磷的水質(zhì)特點，由于有機物含量偏低，在采用常規(guī)脫氮工藝時無法滿足缺氧反硝化階段對碳源的需求，導致反硝化過程受阻，并抑制異養(yǎng)好氧細菌增值，使得氨氮(NH4-N)的同化作用下降，因此大大影響了污水處理廠的脫氮效果。因此需要外加碳源。
污水處理廠解決低碳源污水處理常用的外加碳源有甲醇、淀粉、乙酸鈉等，其中甲醇和乙酸鈉均為易降解物質(zhì)，本身不含有營養(yǎng)物質(zhì)(如氮、磷)，分解后不留任何難于降解的中間產(chǎn)物。而淀粉為多糖結構，水解為小分子脂肪酸所需的時間長，且在水中的溶解性差，不易完全溶于水。
乙酸鈉作為碳源時其反硝化速率要遠高于甲醇和淀粉。其主要原因在于，乙酸鈉為低分子有機酸鹽，容易被微生物利用。而淀粉等高分子的糖類物質(zhì)需轉化成乙酸、甲酸、丙酸等低分子有機酸等最易降解的有機物，然后才被利用;甲醇雖然是快速易生物降解的有機物，但甲醇必須轉化成乙酸等低分子有機酸才能被微生物利用，所以出現(xiàn)了利用乙酸鈉作為碳源比用淀粉、甲醇進行反硝化速度快很多的現(xiàn)象 。
甲醇作為一種易燃易爆的危險品，當采用甲醇作為外加碳源時，其加藥間本身具有一定的火災危險性。當甲醇儲罐發(fā)生火災時，易導致儲罐破裂或發(fā)生突沸，使液體外溢發(fā)生連續(xù)性火災爆炸，危及范圍較大，因此甲醇加藥間對周邊環(huán)境要求一定的安全距離。
而乙酸鈉本身不屬于危險品，方便運輸及儲存，絕對價格也比甲醇便宜，因此對于一些已建的污水處理廠來說，由于其用地限制，當需要外加碳源時，采用乙酸鈉作為外加碳源比甲醇更具有優(yōu)勢。
在缺氧反硝化階段，污水中的硝態(tài)氮( NO3－N) 在反硝化菌的作用下，被還原為氣態(tài)氮(N2) 的過程。反硝化反應是由異養(yǎng)型微生物完成的生化反應，它們在溶解氧濃度極低的條件下，利用硝酸鹽( NO3－N) 中的氧作為電子受體，有機物( 碳源) 為電子供體。
在實際工程中，若進入反硝化段的污水BOD5∶N ＜ 4∶1 時，應考慮外加碳源，BOD5 /N≥4，可認為反硝化完全。當碳源不足時，系統(tǒng)投加的碳源量可根據(jù)對應去除的硝態(tài)氮量進行計算。