常规市政污水处理工艺中，硝化反硝化工艺因其廉价高效 的特点被广泛应用于污水脱氮处理。碳源不足导致污水处理厂的出水水质很难达标，多采用向低碳氮比污水中投入外加碳源以保证反硝化脱氮效果，现有的外加碳源大体可分为两大类：一是以低分子有机物和糖类等可溶性液体 碳源为主的传统碳源以及以其为原料的复合碳源；二是以天然纤维素植物及人工合成高聚物为主的新型固体碳源和以工业 废水、污泥水解液及垃圾渗滤液等为主的新型液体碳源。种类 繁多，品质各异，在实际应用中有如下的不足之处：(1)以甲醇、乙醇、乙酸钠、糖类(葡萄糖、蔗糖)等低分子有机物为代表的传统碳源，甲醇在缺氧环境下，只能被甲烷同化菌利用，需要一段适应期使该类微生物富集，此后才能发挥其反硝化能力，且成本相对较高；乙醇与甲醇、乙酸等属于 为危险化学品，购买受限，且运输、储存、使用均存在一定的 危险性；乙酸钠COD当量低，用量大，液体运输费用高，固体工人劳动强度大，且价格昂贵，污水厂成本压力较大；糖类结构复杂，反硝化速率低，微生物适应期长，易产生亚硝酸盐累积，并容易引起细菌的大量繁殖，导致污泥膨胀，且需要现场配置溶液，劳动强度大。(2)以低分子为原料的传统复合碳源，多数产品均是采用简单混合复配的方式，片面追求高COD当量，未根据微生物生长繁殖和代谢的原理去针对性对各组分含量进行计量和 调配，协同增效能力弱，提升反硝化能力较差。(3)通过生物工程原理制造的生物质碳源，主要弊端是产品的稳定性较差，使用前需要对每批次产品当量COD进行检测。

(4)以天然纤维素物质和人工合成可降解高聚物为代表的新型固体碳源[，需要较长的停留时间，反硝化速率低，释碳持续性差，且营养成分单一，需要补充微量元素等物质。  (5)以高浓度有机工业废水、污泥水解液、垃圾渗滤液、 餐厨废弃物水解液等为代表的液体新型碳源，有机工业废水成分复杂及不稳定性可能会引入新的污染物，对生化系统产生危害，且各个地区工业废水可获得性差别较大；污泥水解液需要对污泥进行细胞破壁的预处理，目前缺乏高效破壁技术， 且需对水解液中大量的N、P进行回收；垃圾渗滤液中氨氮含量高，且含有一些对污泥微生物生长不利的金属离子和有毒物质，目前对其进行预处理的效果有限且成本高，其投加量需精准控制，否则会造成污水的二次污染；餐厨废弃物水解液水解费用昂贵，且水解的时间需要较好地控制，过长的停留时间会使产甲烷菌将挥发性脂肪酸转化成甲烷和二氧化碳，影响其碳源利用率。

自主研发的新型微生物促生型复合碳源与常规的乙酸钠和市售的复合碳源进行了同步脱氮对比试验，评价了研发的新型微生物促生型复合碳源的反硝化脱氮效果，并在某市政污水厂进行了应用试验。

实验结果：

(1)通过投加后系统COD、硝酸盐、反硝化C/N、C/N/MLSS 的对比试验，复合碳源Ⅰ号、Ⅱ号与乙酸钠全部被分解利用， 利用率高达100 %，且可根据应用场景的实际情况对配方进行 调整来提高利用率，市售复合碳源A、B、C出水COD分别 增加了18.95 %、25.78 %、36.58 %、47.56 %，不仅造成了物 质浪费，而且提高了出水COD浓度，存在超标隐患。  

(2)复合碳源Ⅰ号有助于污泥变得更蓬松，可在污泥无机成分高、SVI低、生化系统营养不良的情形下用于改善污泥性 状，不适用于SVI指数在100以上、污泥浓度高的场景，根据污水特性，适用于水量低、SVI低COD浓度低的小型污水厂以及缺氧段停留时间相对较长的工业污水厂的营养补充与反硝化脱氮。

(3)复合碳源Ⅱ号适用于各种污水厂反硝化脱氮，脱氮效率虽然低于乙酸钠，但单一组分乙酸钠碳源COD当量低，投加量高、运输成本高、营养成分单一，长期使用会使反硝化菌 种群单一，抗冲击负荷能力弱，相比之下，复合碳源Ⅱ号COD 当量高，投加量少，包含多种营养物质及微量元素、生长因子等微生物促生因子，可以通过改善反硝化微生物群落结构的组成、丰度和活性等来强化代谢污染物，与传统碳源相比，可以更加有效地促进特定功能微生物的生长以及特定微生物对特 定污染物的降解作用，保证出水水质持续稳定达标。