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提高废水处理效率；合适的碳源投加能够提高污水中有机物的去除速率，从而降低处理所需的时间和成本。在生物处理工艺中，如果碳源不足，微生物代谢缓慢，那么污水中有机物的分解速度就会受到影响。以一个大型城市污水处理厂为例，如果进水的碳源含量较低，在不额外添加碳源的情况下，原本可能需要较长的水力停留时间才能将污水中的生化需氧量（BOD）降低到排放标准以下。而通过投加碳源，氨氮（NH? - N）等污染物的去除速度也会加快。比如在生物脱氮过程中，合适的碳源可以让反硝化细菌更好地进行反硝化反应，将硝酸盐等含氮污染物转化为氮气，使得污水中的氮含量更快地降低到排放要求范围内。同时，在生物除磷过程中，合适的碳源供应也有助于聚磷菌更好地吸收磷元素，提高磷的去除率。
用于微生物的繁殖与生长；微生物在污水的生物处理过程中至关重要，而碳源是微生物所需的营养来源。污水中本身可能含有一定量的有机物质，但在许多污水处理场景中，这些有机物质往往不能满足微生物快速繁殖和生长的需求。尤其是在污水处理系统的调试末期，需要对微生物进行培养、同城收集和驯化，这个时候微生物需要大量的碳源来保持快速增长。例如在新建的污水处理厂开始运营时，活性污泥的培养过程需要添加碳源。此外，在一些工业废水处理中，废水的成分可能比较特殊，其中的有机物可能很复杂或者浓度较低，无法为微生物提供足够的碳源，这时候人为投加碳源就显得非常必要。比如一些化工废水，可能含有大量的难降解有机物，但微生物可利用的碳源物质很少，此时投加合适的碳源，如甲醇、同城葡萄糖等，可以为微生物提供生长所需的能量和物质，促进微生物大量繁殖以及活性的，从而有效地开始对污水中的污染物进行分解代谢。
在水产养殖环境中的作用稳固水体菌藻相平衡：碳是藻类十分重要的营养元素，相当于是藻类的骨架。向水体中补充含碳源的物质能够补充有机碳，稳固水体菌藻相平衡，进而稳定水体的pH。例如很多水产养殖池塘中如果水中缺碳，藻类生长缓慢或者不稳定，补充像乙酸钠这样的碳源，可以为藻类的生长提供必要的碳元素，促进藻类的光合作用，增加水中的溶氧量；同时维持有益微生物在水体中的比例和活性，防止因天气突变等原因引起水质的剧烈变化，起到稳定养殖水体生态环境的作用。促进有益微生物和藻类繁殖：水体中的碳源富含发酵蛋白、同城氨基酸和还原糖时，能有助于促进有益藻类和微生物的繁殖生长，稳定水色。水产养殖中的藻类可以为养殖生物提供氧气、本地作为食物来源等重要作用，有益微生物则有助于分解水体中的有害物质、本地调节水体生态环境等，所以碳源通过促进它们的生长对整个养殖环境产生积极影响，如新生成的有益微生物能够分解残饵、粪便等，防止水中有机物的过度积累。
