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在需要脱氮的污水中，往往是复合碳源不足导致反硝化的去除率低，导致出水TN超标，所以外加碳源成为了目前适用于实践的手段，目前碳源一般有乙酸钠、面粉、葡萄糖等。
乙酸钠的优点在于它能立即响应反硝化过程，能用作水厂运行时的应急处理。
乙酸钠由于是小分子有机酸的原因，反硝化菌易于利用，脱氮效果是比较好的。但是，由于价格较为昂贵，污泥产率高，且目前污水厂的污泥处置问题也是一个较大的攻关难题，所以，将乙酸钠应用于污水处理厂的大规模投加几乎不可能。
糖类物质中，以面粉、蔗糖、葡萄糖为主，由于葡萄糖是比较简单的糖，所以目前研究比较多。当碳源充足时，以葡萄糖为碳源的碳氮比较CH₃OH/CH₄O为碳源时高得多，为 6∶1～7∶1。碳源类型对硝氮的比还原速率几乎没有影响，对亚硝氮的比积累速率影响较大，只有葡萄糖在该研究中没发现积累现象。 以葡萄糖为代表的糖类物质作为外加碳源处理效果不错，可是，它作为一种多分子化合物，容易引起细菌的大量繁殖，导致污泥膨胀，增加出水中COD的值，影响出水水质，同时，与醇类碳源相比，糖类物质更容易产生亚硝态氮积累的现象。
生物转化 VFA 来源于污泥水解的上清液，由于水解所产生的 VFA 拥有很高的反硝化速率，碳源可以直接由污水厂内部提供，在污泥减容的同时还减少了碳源运输方面的问题，所以它是目前比较有优势的碳源。
对于污泥水解利用做外碳源的研究，目前不同的结论有很多，但总体认为它作为反硝化脱氮系统的碳源是一种很有价值的方法。可是，对于不同的污泥，不同的水解条件，所产生的污泥中VFA 的成分有较大的差别，而由于成分不同，又能引起反硝化速率的不同（这也是为何很多研究不一致的原因），所以，如何将污泥水解的产物VFA统一化研究应用，还是一个比较大的难题。
反硝化反应为 6NO3-+ 5CH3OH → 3N2+ 5CO2 + 7H2O + 6OH- ，根据此反应去除1mg NO3-N 需要1.9mg CH3OH。以CH3-OH作为碳源比以葡萄糖作为碳源反硝化速率快很多。CH₃OH/CH₄O在保存和使用上都需要多注意，对人体有低毒，因为在人体新陈代谢中会氧化成比毒性更强。葡萄糖：若一葡萄糖作为碳源9C6H12O6)，C6H12O6：NO3 -N 大约为7左右，容易引起细菌的大量繁殖，导致污泥膨胀，增加出水中COD的值，影响出水水质。建议用葡萄糖，用葡萄糖效果还是不错的，面粉效果比葡萄糖差。
面粉：这里说的面粉为小麦精致面粉，成分上也是非常高的。当缺氧或者厌氧池子中的污泥浓度较低时，通过以小麦面粉补充碳源对活性污泥的形成是有着很大的帮助的。同时，面粉也较容易买到。如设备的容积比较小，可以考虑以面粉作为碳源。
乙酸钠：若以乙酸钠（CH3COONa)作为碳源，是小分子有机酸的原因， 反硝化菌易于利用，脱氮效果是较好的。一般冬天时投加碳源，都是建议可以选择乙酸钠作为碳源投加，易溶于水，易被微生物所利用，所产生的污泥量相比于其他碳源时略高，花费上也是高于以面粉，葡萄糖，CH₃OH/CH₄O作为碳源的。
复合碳源药剂的制备方法包括以下步骤：
将甲酸溶液、CH3COOH溶液和丙酸溶液依次投入反应釜中，分次缓慢加入NaOH溶液，其余为水，并开启搅拌，搅拌半小时后控制温度65-75℃，pH6.5-7.5，停止加入NaOH溶液，再缓慢加入糖类物质进行熟化，继续搅拌至COD至20-25万mg/L，过滤，得到复合碳源药剂。
1、反应池进水不全部进入厌氧区，而是部分进入缺氧区，以保证缺氧区反硝化有充足碳源；
2、二沉池部分回流污泥进入反应池的缺氧区，为反硝化补充碳源；
3、采用食品厂、造纸厂等某些高浓度有机废水作为外加碳源等措施；
4、直接投加外部碳源。
外加碳源的选择原则
1、外加碳源应易被微生物降解，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；
2、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；
3、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；
4、价格便宜，安全性好，且易于投加、保存和运输，可就近获得。
