在水環(huán)保法出臺(tái)后，水廠執(zhí)行一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)以來(lái)，總氮和總磷完全達(dá)標(biāo)排放的難度越來(lái)越大，而氮和磷造成的環(huán)境污染最直接的就是水體富營(yíng)養(yǎng)化，藻類滋生，生態(tài)遭到嚴(yán)重的破壞。例如，由于市政污水進(jìn)水的BOD5無(wú)法完全滿足微生物脫氮除磷的需要，所以在生物工藝過(guò)程中我們就需要對(duì)工藝進(jìn)行外加碳源的投加，以補(bǔ)充微生物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，讓出水能夠得到更好的凈化。
因此碳源產(chǎn)品營(yíng)運(yùn)而生，其主要作用是為了補(bǔ)充污水處理廠的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，讓微生物能夠更好的發(fā)揮作用，去除廢水中的污染物質(zhì)，保證了出水的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，并改善污泥的沉降效果提高出水的感官質(zhì)量。
在日常的生活污水水處理工藝中，總磷可以通過(guò)投加藥藥劑進(jìn)行沉淀反應(yīng)，但是總氮必須通過(guò)微生物的反硝化進(jìn)行去除。所以對(duì)微生物進(jìn)行外加碳源的投加就很有必要了。
目前常見(jiàn)的碳源均為單一碳源，但水中所存在的微生物種類非常多，所以對(duì)可利用的碳源要求也比較高，比如葡萄糖就僅僅可以被少量的微生物所利用，缺氧段的反硝化細(xì)菌和好氧段的聚磷菌都僅能利用少量的物質(zhì)，補(bǔ)充效果不佳。把硝酸還原成氮?dú)?，稱為反硝化作用或脫氮作用。能進(jìn)行反硝化作用的只有部分細(xì)菌，這個(gè)生理群稱為反硝化菌。大部分反硝化細(xì)菌是異養(yǎng)菌，例如脫氮小球菌、反硝化假單孢菌等，它們以有機(jī)物為能源，進(jìn)行無(wú)氧呼吸，污水處理廠的大多數(shù)反硝化菌都為這一類反硝化菌。
反硝化作用使硝酸鹽還原成氮?dú)猓瑥亩档土怂w中氮的含量，但在同時(shí)需要消耗足夠的碳源。但是微生物對(duì)碳源的吸收是有很大區(qū)別的，比如像葡萄糖這樣的大分子的碳源，在水中就很難被微生物所吸收利用。幾乎沒(méi)有一種碳源可以被所有的有益微生物吸收利用，這也就造成了一個(gè)現(xiàn)象，有時(shí)明明投加了碳源但總氮仍舊不能持續(xù)達(dá)標(biāo)。所以如果要讓水廠的生物情況都得到改善，就必須找到一種可以被大多數(shù)微生物利用的碳源。BOD是生化需氧量或生化耗氧量，BOD表示五日化學(xué)需氧量用，表示水中有機(jī)物等需氧污染物質(zhì)含量的一個(gè)綜合指示，說(shuō)明水中有機(jī)物由于微生物的生化作用進(jìn)行氧化分解,使之無(wú)機(jī)化或氣體化時(shí)所消耗水中溶解氧的總數(shù)量。COD是化學(xué)需氧量又稱化學(xué)耗氧量，是利用化學(xué)氧化劑，比如高錳酸鉀，將水中可氧化物質(zhì)，如有機(jī)物、亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等氧化分解，然后根據(jù)殘留的氧化劑的量計(jì)算出氧的消耗量。它和生化需氧量BOD都是表示水質(zhì)污染度的重要指標(biāo)。COD的單位為ppm或毫克/升，其值越小，說(shuō)明水質(zhì)污染程度越輕。
污水脫氮的復(fù)合碳源，避免微生物單一性的問(wèn)題，對(duì)各種微生物所需的碳源均起補(bǔ)充作用，并且補(bǔ)充微生物所必須的氨基酸，讓微生物均保持良好的吸收、發(fā)育、繁殖和活性，提高污水除氮的效果的同時(shí)又不會(huì)影響除磷，COD到BOD的轉(zhuǎn)化率提高。