城镇污水处理系统的水质数据分析显示：我国70%左右的城镇污水处理厂进水BOD5/TN比值小于4，其中北方城市污水厂进水BOD5/TN比值为4，南方城市污水厂进水BOD5/TN比值为3，可见，碳源不足的情况在全国范围内都是一个棘手的问题。
污水厂多采取的是传统生物/化学工艺处理低碳源污水，虽然可以满足城镇污水排放标准，但是污水厂运行成本较高，同时进水方式复杂、操控困难，也给污水厂处理低碳源污水增加了难度，主要存在以下几个问题：
污水厂的运行成本高
由于传统硝化反硝化工艺需要消耗大量有机物，为了满足反硝化，需要投加大量碳源，提高C/N。污水厂通常选择乙酸、乙醇、葡萄糖、乙酸钠、复合碳源等有机物作为外加碳源，其市场均价在2500元以上（各地方数据有所偏差）。
近年来，以天然的固体有机物为主，无毒、价格低廉的外加碳源成为热点。比如说有人采用稻壳、玉米芯和陈米作为外加碳源，研究不同天然有机碳源对生物脱氮的影响。也有采用玉米芯固体碳源生物反应器，研究SND工艺处理低碳氮比污水的脱氮效果。如果能减少氮的价态转换过程，就可以从理论上减少碳源的消耗，从而降低有机物的浪费。
水方式复杂
为了提高生物脱氮效率，大多数污水处理厂采用分段进水和周期性改变进水的方法。一方面改良分段进水拥有充分利用碳源、脱氮效率高、运行管理方便等优点；另一方面也存在分段进水工艺操作复杂，运行调控困难的不足。此外该工艺需要多个反应器串联运行，占地面积大，运行成本也相应增加。