污水生物脫氮的基本原理就是在將有機氮轉化為氨態氮的基礎上，先利用好氧段經硝化作用，由硝化細菌和亞硝化細菌的協同作用，將氨氮通過硝化作用轉化為亞硝態氮、硝態氮。在缺氧條件下通過反硝化作用將硝氮轉化為氮氣，溢出水面釋放到大氣，參與自然界氮的循環，大量減少水中含氮物質，降低出水的潛在危險性，達到從廢水中脫氮的目的。

一般城市污水中所含的易降解COD(化學需氧量)是有限的，在低碳源污水處理系統中，COD/TN(化學需氧量與總氮的比值)較低的現象更為突出，VFAs(揮發性脂肪酸)含量更是十分有限，碳源不足成為反硝化和釋磷的限制因素，所以在生物脫氮除磷系統中，聚磷菌和反硝化菌因碳源不足而產生競爭，影響去除效果，因此目前進水情況下，僅靠生物作用，脫氮及除磷效率一般都較低。

為改善低碳源污水處理系統的脫氮效率，國內外眾多學者及工程師開展了多項脫氮技術的研究及應用工作，內部工藝優化及新工藝開發研究成為研究熱點，但從運行效果來看，對于低碳源污水的處理，在應對有機物濃度較低、C/N(碳氮比)相對較高的城市污水時，污水廠一般采用外加碳源的方式，求得出水達標。

污水處理廠強化脫氮碳源的方法，在缺氧段采用投加泵投加碳源助于強化脫氮效果。