为缓解和控制水体的富营养化，国家制定的污水排放标准越来越严格，然而，当前大部分污水处理厂普遍存在低碳相对高氮磷的水质特点，由于有机物含量偏低，采用常规脱氮工艺无法满足缺氧反硝化阶段对碳源的需求，导致反硝化过程受阻，并抑制厌氧好氧菌增殖，使得氨氮（NH3—N)DE 同化作用下降，大大影响了污水处理厂脱氮效果，尤其进入低温季节情况更为严重。为了解决这一问题，一方面可以通过增加反消化缺氧区的体积，延长反消化时间来增加脱氮效果，但这种方法需要扩建污水处理厂，基建费用高，可操作性不强;另一方面，可以通过向缺氧区投加外碳源，以补充碳源的方式提高反消化速率，实践证明，投加碳源是污水处理厂解决这类问题的重要手段。
目前市面上常用的碳源：甲醇、乙酸、乙酸钠、面粉、葡萄糖、生物质碳源、污泥水解上清液、啤酒废水及垃圾渗滤液等。在使用过程中，需要根据实际工程情况选择合适的碳源。
对于污泥水解利用做外碳源的研究，目前不同的结论有很多，但总体认为它作为反硝化脱氮系统的碳源是一种很有价值的方法。
随着污水脱氮要求的提高，新兴起专业生产碳源的企业，他们通过生物工程原理，对一些糖类、农产品废料等进行发酵，生产无毒无害的生物制品，主要组分是小分子有机酸、醇类、糖类。其较单一的化学品更容易被微生物利用，其使用成本比单一化学品便宜，具备极高的性价比。