城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)的水質(zhì)數(shù)據(jù)分析顯示：我國70%左右的城鎮(zhèn)污水處理廠進(jìn)水BOD5/TN比值小于4，其中北方城市污水廠進(jìn)水BOD5/TN比值為4，南方城市污水廠進(jìn)水BOD5/TN比值為3，可見，碳源不足的情況在全國范圍內(nèi)都是一個棘手的問題。

污水廠多采取的是傳統(tǒng)生物/化學(xué)工藝處理低碳源污水，雖然可以滿足城鎮(zhèn)污水排放標(biāo)準(zhǔn)，但是污水廠運(yùn)行成本較高，同時進(jìn)水方式復(fù)雜、操控困難，也給污水廠處理低碳源污水增加了難度，主要存在以下幾個問題：

污水廠的運(yùn)行成本高

由于傳統(tǒng)硝化反硝化工藝需要消耗大量有機(jī)物，為了滿足反硝化，需要投加大量碳源，提高C/N。污水廠通常選擇乙酸、乙醇、葡萄糖、乙酸鈉、復(fù)合碳源等有機(jī)物作為外加碳源，其市場均價在2500元以上（各地方數(shù)據(jù)有所偏差）。

近年來，以天然的固體有機(jī)物為主，無毒、價格低廉的外加碳源成為熱點(diǎn)。比如說有人采用稻殼、玉米芯和陳米作為外加碳源，研究不同天然有機(jī)碳源對生物脫氮的影響。也有采用玉米芯固體碳源生物反應(yīng)器，研究SND工藝處理低碳氮比污水的脫氮效果。如果能減少氮的價態(tài)轉(zhuǎn)換過程，就可以從理論上減少碳源的消耗，從而降低有機(jī)物的浪費(fèi)。

水方式復(fù)雜

為了提高生物脫氮效率，大多數(shù)污水處理廠采用分段進(jìn)水和周期性改變進(jìn)水的方法。一方面改良分段進(jìn)水擁有充分利用碳源、脫氮效率高、運(yùn)行管理方便等優(yōu)點(diǎn)；另一方面也存在分段進(jìn)水工藝操作復(fù)雜，運(yùn)行調(diào)控困難的不足。此外該工藝需要多個反應(yīng)器串聯(lián)運(yùn)行，占地面積大，運(yùn)行成本也相應(yīng)增加。