污水處理廠進水大多是碳源限制型污水，難以滿足同時生物除磷脫氮的碳源需求。對于生物除磷，聚磷菌在厭氧池內釋放磷酸鹽并吸收污水中的溶解性生物可降解COD及揮發性有機酸(VFAs)，將其同化為聚-β-羥基丁酸(PHB)作為細胞內能源儲存物，為好氧池內聚磷菌大量吸磷提供能量。對于生物脫氮，進行反硝化反應時，作為異養微生物的反硝化菌需要吸收充足的溶解性生物可降解COD為增殖和反應提供能量。
因此，污水COD組成，尤其是其中溶解性生物可降解COD或揮發性有機酸(VFAs)含量，將深刻影響生物除磷脫氮工藝的運行以及能否達標排放。目前大多數進水碳源不足的城鎮污水處理廠會選擇投加溶解性生物可降解COD來提高系統的同時除磷脫氮能力，并且污水處理廠執行的排放標準越高，選擇投加碳源的可能性就越大，投加量也越高。
污水處理廠補充碳源結合過程中，污泥水熱碳化的液相產物作為污水處理廠的補充碳源使用時，雖然能夠提高碳氮比，但是廢水的可生化性、生物脫氮效率卻沒有顯著提高，根本原因在于高溫水熱碳化會發生比較顯著的美拉德反應，反應產物由于是難降解有機物，并不是污水處理廠補充碳源所需的溶解性小分子生物可降解COD。
