因城市化进程不断加快，生活污水排放量和富营养化物质增多，导致湖泊、水库富营养化日益严重。目前相关部门已要求污水处理厂首先利用生物脱氮除磷，然后才能将污水排入受纳水体，以防污染环境。硝化反硝化脱氮是高效的生物脱氮技术，目前在污水处理领域有着广泛的应用。
在微生物脱氮方面，进行反硝化作用时，异养反硝化菌需消耗做为碳源并提供能量的外加有机物（即碳源）。我国现行污水处理厂，特别在我国南方地区的污水处理厂普遍存在脱氮碳源不足而引起的反硝化效率降低的问题。
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