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碳源是微生物生长繁殖所必需的营养物质。微生物如同生物处理系统中的“工作者”，而碳源就像是它们的“食物”。在生物处理反应器中，微生物需要利用碳源来维持自身的生命活动，进行自我增殖。例如，在传统的污水处理工艺中，微生物通过摄取碳源中的碳元素构建细胞物质，进而繁殖出更多的微生物个体，形成活性污泥的一部分，帮助降解污水中的有害物质，提高系统处理污水的能力。污水中含有大量如脂肪、当地蛋白质、本地碳水化合物、同城有机酸等的有机污染物。碳源可促进微生物生长，而微生物通过其代谢作用将这些复杂性有机物逐步降解转化为二氧化碳和水等较为无害的物质，从而达到去除污水中有机物、当地净化污水的目的。与此同时，有机物质的降解会产生氢离子，如果pH值过低则对微生物生长和代谢产生不利作用，不过碳源在这一过程中可以起到一定的调节pH值的作用，避免该问题的恶化，保障微生物降解污染物的能力不被削弱。
在污水处理系统中，微生物所需的有机物称为碳源。在活性污泥培养驯化阶段，由于构建的生物池中没有微生物，因此需要对微生物进行培养、收集和驯化。这一阶段微生物需要大量的碳源保持快速增长。现阶段，普通城市生活污水中的有机污染物作为碳源还不能满足微生物的生长需求。同时，由于生活污水中的碳源是一种复杂的有机物，往往不能被初生长的微生物吸收利用。因此，在这个阶段，补充碳源是很有必要的。在一些情况下，污水的碳氮比失衡，特别是在收集面积小、收集人口少，或在工业废水厂，污水的碳氮比失衡。因此，在这样的进水环境之中，需要为微生物补充碳源，以维持微生物的高活性。碳源在污水处理厂的使用主要分为提供微生物合成菌体繁殖的主要营养、附近反硝化的电子供体、生物除磷协助聚磷菌释放。也可以说碳源就是污水厂维持微生物生长较主要的原料之一。
按照能否被微生物快速利用分类快速碳源：来的快，去的也快的碳源，能较快被微生物利用，如葡萄糖、当地红糖、同城蜂蜜等。微生物能迅速吸收这些物质，进行细胞代谢和生长繁殖活动。缓释碳源或长效碳源：作用缓慢但持续时间较长的碳源。像淀粉、附近谷物粉、当地小米粉等大分子有机物属于此类。由于一些微生物不能直接利用大分子物质，需要先把它们分解成小分子才能被其他微生物利用，这个分解过程消耗能量，所以其作用发挥相对缓慢.（三）按照生产方式分类发酵碳源：通过发酵的方式获得的碳源。例如利用生物工程原理，对糖类、当地农产品废料等发酵生产出的生物质碳源。普通碳源（或传统碳源）：包括化学合成碳源、本地提取碳源和纯化碳源，如一些化工合成的小分子有机酸、醇类或者直接从自然资源中提取和纯化得到的单一有效成分的碳源等。
节微生物群落结构通过添加碳源，可以调整污水系统中的微生物群落结构，优化微生物的代谢途径。在污水环境中，存在着多种多样的微生物菌群，不同的菌群对碳源的利用效率和方式各有不同。当添加特定的碳源时，那些能够利用该碳源的微生物菌群就会相对优势生长。例如，在一个同时含有氨氮和有机污染物的污水环境中，如果投加了易于被反硝化细菌利用的碳源，那么反硝化细菌的生长就可能得到促进，进而在微生物群落中的比例升高。这种对微生物群落结构的调控可以实现更加、当地更符合环保要求的污水处理过程，例如提高污水中氮磷的去除效果，因为特定的微生物菌群往往在氮磷的代谢转化方面具有特定的功能。同时，这种调节也有助于恢复在污水处理过程中受到抑制或者失衡的微生物群落，维持系统内微生物生态的稳定和多样性。
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复合碳源在水处理方面效果显著，使用反应速度足够快，确保所投加的碳源尽量在厌.缺氧功能区内耗尽，避免增加后续曝气系统的负担和运行成本
。复合碳源性价比也非常高，性好无刺激性异味、本地耐低温且易于投加、本地保存和运输可就近获得。
复合碳源易被微生物降解，易被反硝化菌利用，不存在残留物对后续出水达标造成不利影响的问题。
复合碳源不会对系统内的微生物种群类型和含量造成影响，避免投加碳源前后出现微生物的短暂适应性问题。
