不同地區的市政污水處理廠進水水質統計發現，以碳氮比為主要評價指標，低碳源進水情況普遍存在。

低碳源市政污水處理的優化運行技術措施可以從原水碳源深度挖掘和外部碳源優化利用兩個方面進行。

在傳統生化處理工藝的厭氧段前增加預缺氧進行改良，采用預缺氧-厭氧兩段分配進水，或采用厭氧-缺氧沿程分段進水，可平衡生化脫氮除磷對碳源的利用，提高原水碳源利用效率。

反硝化速率進行外部碳源效率評價是經濟有效的碳源篩選技術手段，配合碳源精確投加系統，可最大化實現外部碳源投加的降本增效。

AAO、氧化溝和SBR工藝，是在傳統工藝的前段增加一段預缺氧區（SBR工藝是在時間順序上增加一段缺氧反應時間），主要目的是將外回流帶來的NO-3-N在此區域進行反硝化，為后段的厭氧釋磷創造更好的厭氧環境；同時預缺氧段進水中的原水有機物進行一定程度的水解后，更容易被聚磷菌利用。同時，增加預缺氧區，原水在碳源分配上將具有更多的選擇性，有利于污水處理廠在運行時摸索出最佳的碳源分配方式，將原水碳源利用最優化。