在污水處理過(guò)程的生物脫氮過(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，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。
投加位置在厭氧池或者缺氧池的進(jìn)水口，以補(bǔ)充碳源的方式提高反硝化速率，但是如果外投碳源過(guò)量或選擇碳源不當(dāng)，不但增加了系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用，還使污水處理廠COD有超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)，所以對(duì)于C/N比例不合適的系統(tǒng)，需要計(jì)算好量之后在投加量。
為了提高生物脫氮效率，大多數(shù)污水處理廠采用分段進(jìn)水和周期性改變進(jìn)水的方法。一方面改良分段進(jìn)水擁有充分利用碳源、脫氮效率高、運(yùn)行管理方便等優(yōu)點(diǎn)；另一方面也存在分段進(jìn)水工藝操作復(fù)雜，運(yùn)行調(diào)控困難的不足。此外該工藝需要多個(gè)反應(yīng)器串聯(lián)運(yùn)行，占地面積大，運(yùn)行成本也相應(yīng)增加。