污水處理廠進水大多是碳源限制型污水，難以滿足同時生物除磷脫氮的碳源需求。對于生物除磷，聚磷菌在厭氧池內(nèi)釋放磷酸鹽并吸收污水中的溶解性生物可降解COD及揮發(fā)性有機酸(VFAs)，將其同化為聚-β-羥基丁酸(PHB)作為細胞內(nèi)能源儲存物，為好氧池內(nèi)聚磷菌大量吸磷提供能量。對于生物脫氮，進行反硝化反應時，作為異養(yǎng)微生物的反硝化菌需要吸收充足的溶解性生物可降解COD為增殖和反應提供能量。

因此，污水COD組成，尤其是其中溶解性生物可降解COD或揮發(fā)性有機酸(VFAs)含量，將深刻影響生物除磷脫氮工藝的運行以及能否達標排放。目前大多數(shù)進水碳源不足的城鎮(zhèn)污水處理廠會選擇投加溶解性生物可降解COD來提高系統(tǒng)的同時除磷脫氮能力，并且污水處理廠執(zhí)行的排放標準越高，選擇投加碳源的可能性就越大，投加量也越高。

污水處理廠補充碳源結(jié)合過程中，污泥水熱碳化的液相產(chǎn)物作為污水處理廠的補充碳源使用時，雖然能夠提高碳氮比，但是廢水的可生化性、生物脫氮效率卻沒有顯著提高，根本原因在于高溫水熱碳化會發(fā)生比較顯著的美拉德反應，反應產(chǎn)物由于是難降解有機物，并不是污水處理廠補充碳源所需的溶解性小分子生物可降解COD。