針對低碳源污水的處理，大多數污水廠選擇外加碳源的方式來滿足排放標準要求，這勢必增加了污水廠的運行處理費用。
而針對低碳源污水的新型生物脫氮工藝（包括短程硝化反硝化工藝、同步硝化反硝化工藝、厭氧氨氧化工藝以及SHARON-ANAMMOX聯合工藝等）突破了傳統理念，縮短了脫氮時間，降低了碳源的消耗，節省了運行成本，而且依舊可以達到水質排放標準。
1）同步硝化反硝化是指在低溶解氧、碳源易降解的條件下，硝化與反硝化同時在同一個反應器內完成，并能夠一步達到污水脫氮效果的新型生物脫氮工藝。同步硝化反硝化的出現，突破了硝化、反硝化不能同時發生的傳統觀念，加快了反應進程，能維持系統中的pH平衡。
2）短程硝化反硝化工藝將反應維持在亞硝化階段，阻止亞硝酸鹽的進一步氧化，能夠減少對碳源的需求，降低反應過程的能量消耗，縮小反應器的占地面積，可以最大程度地降低處理成本，具有一定的經濟效益。
3）厭氧氨氧化是指厭氧氨氧化菌在厭氧條件下以氨根離子作為電子供體，并利用亞硝酸鹽氮作為電受體，將氨氮轉化為氮氣的生物氧化過程。其中亞硝酸鹽氮先被還原成輕胺，隨后與氨氮耦合形成聯氨再被氧化為氮氣。 厭氧氨氧化主要用于處理污泥硝化上清液、垃圾濾出液、制革廢水此類具有高濃度氨氮的廢水。處理效率極高，研究與應用發展前景廣闊。
傳統硝化反硝化工藝主要應用于低氨氮廢水，對于低碳源的廢水達不到理想的處理效果，因此需要對工藝進行優化，以盡可能降低出水的總氮，使其污水達標排放。