目前污水處理廠中90％以上的廠家都會采用活性污泥法來處理污水，總氮的去除主要依靠硝化反硝化工藝。

現(xiàn)在常用的、應(yīng)用較廣、成分明確的碳源為乙酸鈉、葡萄糖、淀粉、甲醇等。其中甲醇作為碳源時(shí)，cod當(dāng)量高，價(jià)格便宜，脫氮效率高，為性價(jià)比最高的碳源，但由于其屬于易燃易爆危險(xiǎn)品，且具有生物毒性，在應(yīng)用上有很大的局限性；葡萄糖等糖類產(chǎn)品，容易引起細(xì)菌的大量繁殖，導(dǎo)致污泥膨脹，處理系統(tǒng)產(chǎn)泥量大，污泥處置成本相應(yīng)增加；淀粉作為大分子有機(jī)物，微生物在利用之前先要通過水解酸化過程，導(dǎo)致反硝化脫氮速率慢，極大地限制了其應(yīng)用；乙酸鈉作為小分子有機(jī)酸生成的鹽，反硝化菌易于利用，脫氮效果是最好的，能立即響應(yīng)反硝化過程，30min就能反應(yīng)完全，低溫下反硝化細(xì)菌仍然活躍，能用于水廠運(yùn)行時(shí)的應(yīng)急處理。但是由于價(jià)格昂貴，部分污水處理廠的乙酸鈉成本已經(jīng)占到污水處理總成本的40％以上。

活性污泥中的反硝化菌群具有生物多樣性，能利用不同成分的碳源通過不同的代謝途徑為反硝化過程提供電子，完成生物脫氮。而現(xiàn)行污水廠運(yùn)營條件下，長期投加單一成分的碳源，會逐漸破壞反硝化甚至整個(gè)生化系統(tǒng)的生物多樣性，影響總氮及其它污染物的去除效率，大大降低了生化系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗沖擊能力。

在活性污泥中承擔(dān)脫氮任務(wù)的反硝化菌屬于異養(yǎng)微生物，除碳源之外，關(guān)鍵生長因子和微量元素對其生長繁殖和生理代謝至關(guān)重要。污水中關(guān)鍵生長因子和微量元素的缺失或不足，不僅會影響反硝化菌在活性污泥中的豐度，而且限制了其反硝化活性，極大地降低了生化系統(tǒng)的脫氮負(fù)荷。

污水處理過程中一方面降解去除其中的有機(jī)污染物，而另一方面還需要外加碳源輔助完成脫氮過程。而生化系統(tǒng)出水中仍有部分由于分子量大，生化降解速率慢，未完全降解但可為脫氮提供碳源的污染物被排出系統(tǒng)，這即影響了出水水質(zhì)，又極大地造成了碳源的浪費(fèi)。

因此，需要發(fā)明一種用于污水脫氮的高效生物活性碳源，以提高污水中原有碳源的利用率，降低外加碳源的投加量