污水处理厂进水大多是碳源限制型污水，难以满足同时生物除磷脱氮的碳源需求。对于生物除磷，聚磷菌在厌氧池内释放磷酸盐并吸收污水中的溶解性生物可降解COD及挥发性有机酸(VFAs)，将其同化为聚-β-羟基丁酸(PHB)作为细胞内能源储存物，为好氧池内聚磷菌大量吸磷提供能量。对于生物脱氮，进行反硝化反应时，作为异养微生物的反硝化菌需要吸收充足的溶解性生物可降解COD为增殖和反应提供能量。

因此，污水COD组成，尤其是其中溶解性生物可降解COD或挥发性有机酸(VFAs)含量，将深刻影响生物除磷脱氮工艺的运行以及能否达标排放。目前大多数进水碳源不足的城镇污水处理厂会选择投加溶解性生物可降解COD来提高系统的同时除磷脱氮能力，并且污水处理厂执行的排放标准越高，选择投加碳源的可能性就越大，投加量也越高。

污水处理厂补充碳源结合过程中，污泥水热碳化的液相产物作为污水处理厂的补充碳源使用时，虽然能够提高碳氮比，但是废水的可生化性、生物脱氮效率却没有显著提高，根本原因在于高温水热碳化会发生比较显著的美拉德反应，反应产物由于是难降解有机物，并不是污水处理厂补充碳源所需的溶解性小分子生物可降解COD。