一、活性污泥培育驯化阶段
污水厂新项目启动阶段，由于反应池内没有微生物，需要进行微生物的培育和驯化，在这个阶段微生物的生长过程属于对数增殖期，这个阶段中微生物需要大量的碳源来维持自身快速生长。城市生活污水中的有机污染物作为碳源无法满足微生物的生长需求。同时由于生活污水中的碳源是复杂的有机物，往往不能被初期生长的微生物吸收利用。这个阶段为了快速的培养活性污泥，一般会采用投加碳源的方式来加快微生物的生长繁殖。
二、原水营养不均衡
微生物所需的营养物质必须包括组成细胞的各种原料和产生能量的物质，一般水中碳、氮、磷之比应保持100:5:1。
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。
三、生物脱氮的碳源补充
在生物池的缺氧环境下的反硝化过程中，需要一定比例的碳源来进行脱氮过程。在一些地区由于饮食习惯的原因，污水中的碳源和氮的比例远高于100：5，有些地区甚至达到100：50的高比例，这么高的比例下，碳源是无法满足生物脱氮的需求的，而多余出来的氮就会造成总氮的超标。因此为了使出水总氮达标，就需要进行反硝化碳源的补充，促进反硝化的进行。