很多城市的污水存在低碳相对高氮磷的水质特点，由于有机物含量偏低，在采用常规脱氮工艺时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，并抑制异养好氧细菌增值，使得氨氮(NH4-N)的同化作用下降，因此大大影响了污水处理厂的脱氮效果。因此需要外加碳源。
污水处理厂解决低碳源污水处理常用的外加碳源有甲醇、淀粉、乙酸钠等，其中甲醇和乙酸钠均为易降解物质，本身不含有营养物质(如氮、磷)，分解后不留任何难于降解的中间产物。而淀粉为多糖结构，水解为小分子脂肪酸所需的时间长，且在水中的溶解性差，不易完全溶于水。
乙酸钠作为碳源时其反硝化速率要远高于甲醇和淀粉。其主要原因在于，乙酸钠为低分子有机酸盐，容易被微生物利用。而淀粉等高分子的糖类物质需转化成乙酸、甲酸、丙酸等低分子有机酸等最易降解的有机物，然后才被利用;甲醇虽然是快速易生物降解的有机物，但甲醇必须转化成乙酸等低分子有机酸才能被微生物利用，所以出现了利用乙酸钠作为碳源比用淀粉、甲醇进行反硝化速度快很多的现象 。
甲醇作为一种易燃易爆的危险品，当采用甲醇作为外加碳源时，其加药间本身具有一定的火灾危险性。当甲醇储罐发生火灾时，易导致储罐破裂或发生突沸，使液体外溢发生连续性火灾爆炸，危及范围较大，因此甲醇加药间对周边环境要求一定的安全距离。
而乙酸钠本身不属于危险品，方便运输及储存，绝对价格也比甲醇便宜，因此对于一些已建的污水处理厂来说，由于其用地限制，当需要外加碳源时，采用乙酸钠作为外加碳源比甲醇更具有优势。
在缺氧反硝化阶段，污水中的硝态氮( NO3－N) 在反硝化菌的作用下，被还原为气态氮(N2) 的过程。反硝化反应是由异养型微生物完成的生化反应，它们在溶解氧浓度极低的条件下，利用硝酸盐( NO3－N) 中的氧作为电子受体，有机物( 碳源) 为电子供体。
在实际工程中，若进入反硝化段的污水BOD5∶N ＜ 4∶1 时，应考虑外加碳源，BOD5 /N≥4，可认为反硝化完全。当碳源不足时，系统投加的碳源量可根据对应去除的硝态氮量进行计算。