一、活性污泥培育馴化階段
污水廠新項目啟動階段，由于反應池內沒有微生物，需要進行微生物的培育和馴化，在這個階段微生物的生長過程屬于對數(shù)增殖期，這個階段中微生物需要大量的碳源來維持自身快速生長。城市生活污水中的有機污染物作為碳源無法滿足微生物的生長需求。同時由于生活污水中的碳源是復雜的有機物，往往不能被初期生長的微生物吸收利用。這個階段為了快速的培養(yǎng)活性污泥，一般會采用投加碳源的方式來加快微生物的生長繁殖。
二、原水營養(yǎng)不均衡
微生物所需的營養(yǎng)物質必須包括組成細胞的各種原料和產(chǎn)生能量的物質，一般水中碳、氮、磷之比應保持100:5:1。
在污水處理廠中碳源營養(yǎng)組成比例和我們碳、氮、磷之比是不吻合的。部分污水廠進水水質受雨污合流，地下水滲流等原因，導致水中的有機污染物質極少，碳源極少，但是氮和磷的含量較高，此類水質為了處理氮磷達到排放標準，需在生物池內保持一定的活性污泥中的微生物數(shù)量，對氮和磷進行降解，這就產(chǎn)生了較低的有機負荷-食微比F/M非常低，極低的食微比F/M會造成活性污泥老化解體，造成出水水質超標。因此在這樣的進水環(huán)境下，需要對微生物進行碳源的補充，來維持微生物的較高的活性，這時就需要進行碳源的補充。
三、生物脫氮的碳源補充
在生物池的缺氧環(huán)境下的反硝化過程中，需要一定比例的碳源來進行脫氮過程。在一些地區(qū)由于飲食習慣的原因，污水中的碳源和氮的比例遠高于100：5，有些地區(qū)甚至達到100：50的高比例，這么高的比例下，碳源是無法滿足生物脫氮的需求的，而多余出來的氮就會造成總氮的超標。因此為了使出水總氮達標，就需要進行反硝化碳源的補充，促進反硝化的進行。