AAO工艺污水处理厂的碳源投加系统、污水处理厂进出水水质水量监测仪表、AAO工艺缺氧池和好氧池硝酸盐仪表、系统的碳源投加装置、壁泵均与控制系统连接。该系统可根据污水处理厂进水水质和水量的实时变化，及时高效地调整AAO处理系统的碳源添加量和硝化液中的回流比，实现污水处理厂出水总氮的稳定达标，实现高度自动化，有效降低人工操作强度，提高流量碳源添加和回流控制的准确性。
AAO工艺污水处理厂的优化碳源投加系统，包括依次连接的进水池、厌氧池、缺氧池、好氧池和出水通道，其特征在于进水池设有水质和水量监测仪器，出水通道设有水质监测仪器，缺氧池和好氧池分别设有处理水质监测仪器， 缺氧池通过隔膜泵与碳源投加装置连接，好氧池也通过壁泵与缺氧池连接形成硝化液。 还包括控制系统，控制系统分别与进水水质水量监测仪器、出水水质监测仪器和处理后水质监测仪器连接，可读取各监测仪器数据；控制系统与隔膜泵连接读取其流量数据，可控制隔膜泵的启停和流量；的大小控制系统与穿墙泵连接，可控制穿墙泵的启停和流量的大小。
在污水处理厂中碳源营养组成比例和我们碳、氮、磷之比是不吻合的。部分污水厂进水水质受雨污合流，地下水渗流等原因，导致水中的有机污染物质极少，碳源极少，但是氮和磷的含量较高，此类水质为了处理氮磷达到排放标准，需在生物池内保持一定的活性污泥中的微生物数量，对氮和磷进行降解，这就产生了较低的有机负荷-食微比F/M非常低，极低的食微比F/M会造成活性污泥老化解体，造成出水水质超标。因此在这样的进水环境下，需要对微生物进行碳源的补充，来维持微生物的较高的活性，这时就需要进行碳源的补充。