復合碳源在污水脫氮中的應用原理主要基于其作為外部碳源，為反硝化過程中的異養微生物提供充足且易利用的有機碳源，從而促進硝酸鹽和亞硝酸鹽的還原，最終實現總氮的有效去除。其核心原理可分解如下：
1. 滿足反硝化過程的碳源需求
反硝化本質：在缺氧條件下，反硝化細菌利用硝酸鹽（NO??）或亞硝酸鹽（NO??）作為電子受體，將有機物作為電子供體（碳源）進行代謝，最終將氮氧化物還原為氮氣（N?）釋放到大氣中，從而實現脫氮。
碳源不足問題：許多市政污水或工業廢水（如焦化、制藥廢水）的碳氮比（C/N）偏低，即污水中可生物降解的有機碳含量不足以支持完全的反硝化過程。這會導致反硝化不徹底，出水總氮超標。
補充作用：復合碳源通過投加外部碳源，有效提高污水的C/N比，為反硝化菌提供充足的“食物”，確保反硝化反應能夠持續、高效地進行。
2. 復合碳源的組成優勢
復合碳源并非單一物質，而是由多種有機物科學配比而成，常見的組分包括：
小分子有機酸：如乙酸鈉、丙酸鈉、甲酸鈉等。這些是反硝化菌最易利用的碳源，能被快速吸收和代謝，啟動反硝化反應迅速。
醇類：如甲醇、乙醇、異丙醇等。甲醇是傳統且高效的碳源，但有劇毒；乙醇等相對安全，也能被有效利用。
糖類：如葡萄糖、蔗糖、淀粉水解物等。提供能量和碳骨架，但代謝速度相對較慢。
其他：有時會包含一些表面活性劑、營養鹽或促進劑，以改善溶解性或促進微生物活性。
復合的優勢在于：
速效與長效結合：小分子酸/醇提供快速響應，糖類等提供持續的碳源供給，避免了單一碳源（如甲醇）投加過量或不足的問題。
拓寬微生物利用范圍：不同反硝化菌對碳源的偏好不同，復合碳源能適應更廣泛的微生物群落，提高系統穩定性和脫氮效率。
降低毒性風險：相比單一劇毒碳源（如甲醇），復合碳源通常選擇更安全的組分，降低了操作風險和環境風險。
優化成本：通過合理配比，可以平衡效果與成本，有時利用工業副產品（如某些糖蜜、發酵殘液）作為原料，更具經濟性。
3. 促進反硝化菌群活性與生長
充足的、易利用的碳源不僅能提供能量，還能作為細胞合成的碳骨架，促進反硝化菌的增殖，增加系統中反硝化功能菌的數量，從而提升整體的脫氮能力。
4. 改善污泥性狀
適量的碳源投加有助于改善污泥的沉降性能和絮凝性，但過量投加可能導致污泥膨脹或增加出水COD。
總的來說，復合碳源的應用原理是： 針對污水中內源碳源不足的問題，通過投加由多種易生物降解有機物（如小分子酸、醇、糖）科學復配而成的外部碳源，為反硝化過程提供充足且均衡的“燃料”，激活并維持反硝化菌群的活性與數量，加速硝酸鹽/亞硝酸鹽向氮氣的轉化，最終實現高效、穩定、經濟的總氮去除。其“復合”特性是其高效性和穩定性的關鍵。
