为了减轻和控制水体富营养化，国家制定了日益严格的污水排放标准，但是，目前大多数污水处理厂普遍存在着低碳相对高氮磷的水质特征，传统脱氮工艺由于有机物含量较低，不能满足缺氧反硝化阶段对碳源的要求，导致反硝化和厌氧菌繁殖受阻，降低了氨氮(NH3—N)同化DE，极大地影响了污水处理厂的脱氮效果，特别是在低温季节更是如此。为解决这一问题，一方面可通过增加反消化缺氧区面积、延长反消化时间来提高脱氮效果，但该方法仍需扩大污水处理厂，工程建设费用高，可操作性差；另一方面，可通过向缺氧区投加外碳源来补充碳源，实践证明，投加碳源是解决城市污水处理厂处理此类问题的重要途径。
一、碳源的种类
当前市场上常用的碳源：甲醇.乙酸.乙酸钠.面粉.葡萄糖.生物质碳源.污泥水解上清液.啤酒废水、垃圾渗滤液等。应用时，应根据工程实际情况选择适当的碳源。本文比较了几种常用碳来源，并分析了各种碳源的优缺点。
1.甲醇
甲醇作为外碳源具有运行费用低、污泥产量少等优点，当以甲醇为碳源时，可达到良好的C/N>效果，它的缺点是：①由于化学药剂的使用，成本较高；②由于反应时间缓慢，甲醇不能被全部微生物所利用，当投加甲醇后，在污水处理厂紧急投加碳源时，需有一定的适应期，直至其充分富集，发挥全部效用；③甲醇有一定的毒性，甲醇作为碳源长期使用，对尾水排放也有一定影响。
2.乙酸钠
醋酸钠的优点是对反硝化过程的即时反应，可以用于自来水厂的应急处理。
乙醇脱硝反应一般被认为是比甲醇更快的脱硝反应，但由于无毒害，污泥产率和甲醇差别不大，可作为甲醇的替代物。结果表明，在无碳源条件下，硝酸盐为电子受体时，C/N=5是最佳碳源，导致亚硝酸盐累积。
应用醋酸钠时要注意三点：
①以20%.25%.30%的溶液为主，因当量COD较低，运输费用较高，不宜长距离运输。
②泥沙产量大，污泥处理成本增加；
③由于成本较高，在污水处理厂大量投加乙酸钠的可能性较大。
3.乙酸
醋酸钠的优点是对反硝化反应迅速，可作为水厂运行时的应急处理。醋酸钠因其为小分子有机酸，易利用，对氮素具有最佳的脱氮效果，但因其价格昂贵，污泥产率高，且目前污水厂的污泥处理问题也是一个很大的公共难题，因此，在污水处理厂大量投加乙酸钠几乎是不可能的。
4.糖类
用葡萄糖作为外碳源处理的糖类物质是很好的，但是，它作为一种多分子的化合物，容易造成细菌的大量繁殖，同时，相对于醇类碳源，糖类物质更易形成亚硝态氮累积现象，从而引起污泥膨胀、水体COD升高，因此，不提倡大量使用葡萄糖作为外投碳源。
缺点：
①现场需配液，劳动强度大，投加精度低，大型污水处理厂不能正常使用。
②工业用葡萄糖含水量高，食品葡萄糖价格高。
5.生物物质来源。
伴随着污水脱氮要求的不断提高，新兴起的专业生产碳源的企业，他们利用生物工程原理，将部分糖.农产品废料进行发酵，以生产无毒、无害的生物制品，主要成分为小分子有机酸。它是一种化学物质，微生物更易利用，而且使用成本比单一化学品低，具有很高的性价比。
弊端：
①产品稳定性有待改进，在使用前应对每批产品进行当量COD检验。

6.污泥水解上清液
生化转化挥发酸VFA来自污泥水解上清液，因此它是目前比较有优势的碳源，因为VFA具有较高的脱硝率，其碳源可直接从污水厂内部供应，在污泥减容的同时，也减少了碳源的运输问题。
对污泥水解处理外碳源的研究，目前有很多不同的结论，但总的来说，将其作为反硝化脱氮体系的碳源是一种有效的方法。然而，对于不同的污泥，在不同的水解条件下，得到的VFA的组成差异较大，但因组分不同，其反硝化速率会有所不同(这是为什么许多研究存在差异的原因)，因此，污泥水解产物VFA的统一研究与应用仍是一个较大的难点。
此外，如果把水解污泥直接用作外碳源，还需要考虑污泥水解过程中氮、磷的释放问题，如果这部分氮磷投入到污水中，必然会增加污水处理厂的氮磷负荷，如何解决这一问题，是利用污泥水解液的又一大难题。

二、碳源的选择
从理论上讲，各种碳源可以保证出水总氮达标，但要考虑多种因素：
(1)碳源投入费用。
投入成本是碳源的当量COD价格+投加量的综合算法，需要由理论计算加上实际操作的投加量确定；
(2)碳来源产量。
在污泥中加入碳源，必然会提高污泥的产量，而污泥处理成本很高，这是选择碳源时必须考虑的重要问题。
(3)确保污水生产稳定。
碳排放源主要用于脱氮，所以在选择碳源时，要考虑到污水处理厂的运行稳定性，例如尽量避免污泥膨胀.出水COD升高、亚硝基氮累积等。

据此，碳来源的选择，并非单纯的经济核算，而是与稳定运行实际紧密结合。通过科学地选择碳源，可以有效地降低污水处理厂的运行费用，使污水处理厂稳定运行。