在傳統(tǒng)的污水生物脫氮除磷工藝中，反硝化菌和聚磷菌均為異養(yǎng)菌，其生長(zhǎng)需要足夠的碳源。我國(guó)典型城市污水屬于低碳源污水(其中COD/TN<5，COD/TP<25)，通常需要通過(guò)外加碳源以滿(mǎn)足脫氮除磷的需要。污水處理廠(chǎng)常用面粉、葡萄糖、乙酸鈉、甲醇、乙酸等作為外加碳源用于提高脫氮除磷效果，但上述方法將導(dǎo)致污水處理廠(chǎng)運(yùn)行費(fèi)用的增加。同時(shí)傳統(tǒng)的污水生物處理工藝中，二沉池產(chǎn)生的污泥量大，且污泥中含有大量未被分解的有機(jī)物。而污泥處理一般是通過(guò)壓縮脫水后填埋或焚燒來(lái)解決，但無(wú)論采用填埋還是焚燒，污泥中大量未被分解的有機(jī)物都是未經(jīng)利用就直接消滅，造成很大的能源浪費(fèi)。

如果需要實(shí)現(xiàn)污泥生物減量，現(xiàn)有技術(shù)一般采用厭氧發(fā)酵工藝對(duì)產(chǎn)生的污泥進(jìn)行處理。但厭氧發(fā)酵工藝需要的停留時(shí)間長(zhǎng)、池體需密閉、需配套攪拌設(shè)備和三相分離器。而且厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的甲烷存在爆炸風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)控制要求更為嚴(yán)格，一旦控制不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)效果不佳或需清罐重新培養(yǎng)。如果能將污水處理廠(chǎng)產(chǎn)生的污泥中的未被利用的有機(jī)物提取出來(lái)，并作為碳源直接投入污水生物處理過(guò)程中，則能夠降低碳源加入量和污泥處置費(fèi)用。

然而，現(xiàn)有的污泥水解制碳源的工藝中常采用初沉池污泥作為水解原料，但初沉污泥產(chǎn)量具有一定的不穩(wěn)定性，碳源轉(zhuǎn)化率相對(duì)較低。并且目前污泥水解工藝中，一般不考慮磷的富集對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響，因此也一般不設(shè)置磷的去除功能。但隨著反應(yīng)時(shí)間的積累，磷會(huì)出現(xiàn)積累富集的現(xiàn)象。而生物去除磷的過(guò)程會(huì)導(dǎo)致碳源的消耗，同時(shí)對(duì)氮的去除也會(huì)造成負(fù)面影響，進(jìn)而影響出水指標(biāo)的穩(wěn)定性。