污水廠里活性污泥中的微生物正是大量吞食污水中的有機污染物才得以生存，生長，繁殖。而所謂的有機物其實就是地球上含碳的化合物，正是這些含有各種各樣復雜的碳鏈的化合物，才組成了地球上豐富多彩的有機體世界。而微生物所需要的有機物，在污水廠里，我們也可以簡單的稱為碳源。
但是對于微生物來說，并不是所有的污水中的有機污染物都是適合它們生存所需的，特別是它們的生命體的組成是對有機物和氮磷等營養物質要有一個比例關系的。微生物需要氮來形成蛋白質，細胞壁成分和核酸;需要磷來維持生長所需的能量。
因此污水廠內碳源的補充是萬能的解藥，對于任何工藝問題都要進行碳源的補充，那么碳源真的是萬能的么?今天就來探討下污水廠需要碳源的補充的一些情況。
污水廠的活性污泥培養馴化階段
作為一個污水廠在初期投產階段，由于建設的生物池內沒有微生物，需要進行微生物的培養聚集和馴化，在這個階段微生物的生長過程屬于對數增殖期，這個階段的微生物需要大量的碳源來維持自身快速生長。這個階段正常的城市生活污水中的有機污染物作為碳源就不能滿足微生物的生長需求。同時由于生活污水中的碳源是復雜的有機物，往往不能被初期生長的微生物吸收利用。這個階段為了快速的培養活性污泥，一般會采用投加外界碳源的方式來加快微生物的生長繁殖。
污水廠的進水營養不均衡
在很多污水廠，特別是收納范圍小，收集人口少，或者是工業廢水廠內，污水的碳源營養組成比例和我們通常認為的100：5：1是不吻合的。有些是進水水質受雨污合流，地下水滲流等原因，導致水中的有機污染物質極少，碳源極少，但是氮和磷的含量較高，這樣的水質為了處理氮磷達標，需要在生物池內保持一定的活性污泥中的微生物數量，對氮和磷進行降解，這就產生了較低的有機負荷-食微比F/M非常低，極低的食微比F/M會造成活性污泥老化解體，如下圖所示，造成出水水質超標。因此在這樣的進水環境下，需要對微生物進行碳源的補充，來維持微生物的較高的活性，這時就需要進行碳源的補充。
生物脫氮的碳源補充
但是在現在來說，前面兩種的碳源投加還不是引起大家共同討論的重點，而是生物脫氮的碳源投加才是現階段運行中碳源投加的主要討論內容。在生物池的缺氧環境下的反硝化過程中，需要一定比例的碳源來進行脫氮過程。在一些地區由于飲食習慣的原因，污水中的碳源和氮的比例遠高于100：5，有些地區甚至達到100：50的高比例，這么高的比例下，碳源是無法滿足生物脫氮的需求的，而多余出來的氮就會造成總氮的超標。因此為了使出水總氮達標，就需要進行反硝化碳源的補充，促進反硝化的進行。
這是由于外加碳源一般是甲醇，乙酸，葡萄糖等易被利用的有機物，便于微生物吸收，從而加快微生物的生長繁殖。在這個階段的碳源投加主要是為了加快微生物的培養。對于一些營養比例穩定的城市生活污水來說，在沒有外加碳源的情況下，微生物也可以培養出來的，不過是時間的快慢問題。再根據廠內自身的經濟條件進行選擇碳源的投加，這種碳源的投加一般隨著微生物的培養成熟，污水穩定進入廠內就會逐步減少乃至停止。
以上三種情況是污水廠內投加碳源的常見原因，分析廠內的實際運行情況，根據污水處理的實際需要，有根據的投加碳源，并通過理論的計算和實際投加調整結合，確定最佳的碳源投加量，是污水廠工藝運行的保證，也是成本管控的重點。
