在生物脫氮過程中，涉及到氨化反應、硝化反應、反硝化反應三個階段，廢水中的氨氮首先必須被硝化菌硝化，轉化成亞硝酸鹽和硝酸鹽，然后在反硝化菌的作用下發生反硝化作用，硝酸鹽將被作為細胞呼吸過程中氧化簡單碳水化合物的供氧體，被反硝化細菌還原為氮氣排入大氣中。
反硝化細菌可以分為自養反硝化細菌和異養反硝化細菌，其中大部分反硝化細菌為異養反硝化細菌，需要利用有機碳源進行反硝化。因此，以去除硝酸鹽為目標的反硝化過程必須要有易生物降解的碳源存在，一般的比例是C:N=4:1-5:1之間，才能實現反硝化脫氮的作用。
那么當原污水中的碳源不足以支撐反硝化菌的消耗時，也就是反硝化過程中碳源供應不足時，就會使反硝化速度降低，這是因為當有機碳供應不足時，反硝化細菌就會利用自身的原生質進行內源反硝化作用，減少反硝化細菌的活性和數量，導致反硝化作用減弱甚至停止。
所以當進水溶解性有機物不足而脫氮要求很高時，則需要通過補充化學物質以提供反硝化過程所需要的碳源。
投加位置在厭氧池或者缺氧池的進水口，以補充碳源的方式提高反硝化速率，但是如果外投碳源過量或選擇碳源不當，不但增加了系統運行費用，還使污水處理廠COD有超標風險，所以對于C/N比例不合適的系統，需要計算好量之后在投加，切勿多投！
污水處理碳源挑選注意事項是什么？
在需要脫氮的污水中，往往是碳源不足導致反硝化的去除率低，導致出水TN超標，所以外加碳源成為了目前較為適用于實踐的手段，目前碳源一般有乙酸鈉、面粉、葡萄糖等。
乙酸鈉碳源由于是小分子有機酸的原因，反硝化菌易于利用，脫氮效果是較好的。它的優點在于它能立即響應反硝化過程，能用作水廠運行時的應急處理。
作為反硝化脫氮系統的碳源是一種很有價值的方法。可是，對于不同的污泥，不同的水解條件，所產生的污泥中VFA的成分有較大的差別，而由于成分不同，又能引起反硝化速率的不同，所以，如何將污泥水解的產物VFA統一化研究應用，還是一個比較大的難題。