复合碳源在污水脱氮中的应用原理主要基于其作为外部碳源，为反硝化过程中的异养微生物提供充足且易利用的有机碳源，从而促进硝酸盐和亚硝酸盐的还原，最终实现总氮的有效去除。其核心原理可分解如下：
1. 满足反硝化过程的碳源需求
反硝化本质：在缺氧条件下，反硝化细菌利用硝酸盐（NO₃⁻）或亚硝酸盐（NO₂⁻）作为电子受体，将有机物作为电子供体（碳源）进行代谢，最终将氮氧化物还原为氮气（N₂）释放到大气中，从而实现脱氮。
碳源不足问题：许多市政污水或工业废水（如焦化、制药废水）的碳氮比（C/N）偏低，即污水中可生物降解的有机碳含量不足以支持完全的反硝化过程。这会导致反硝化不彻底，出水总氮超标。
补充作用：复合碳源通过投加外部碳源，有效提高污水的C/N比，为反硝化菌提供充足的“食物”，确保反硝化反应能够持续、高效地进行。
2. 复合碳源的组成优势
复合碳源并非单一物质，而是由多种有机物科学配比而成，常见的组分包括：
小分子有机酸：如乙酸钠、丙酸钠、甲酸钠等。这些是反硝化菌最易利用的碳源，能被快速吸收和代谢，启动反硝化反应迅速。
醇类：如甲醇、乙醇、异丙醇等。甲醇是传统且高效的碳源，但有剧毒；乙醇等相对安全，也能被有效利用。
糖类：如葡萄糖、蔗糖、淀粉水解物等。提供能量和碳骨架，但代谢速度相对较慢。
其他：有时会包含一些表面活性剂、营养盐或促进剂，以改善溶解性或促进微生物活性。
复合的优势在于：
速效与长效结合：小分子酸/醇提供快速响应，糖类等提供持续的碳源供给，避免了单一碳源（如甲醇）投加过量或不足的问题。
拓宽微生物利用范围：不同反硝化菌对碳源的偏好不同，复合碳源能适应更广泛的微生物群落，提高系统稳定性和脱氮效率。
降低毒性风险：相比单一剧毒碳源（如甲醇），复合碳源通常选择更安全的组分，降低了操作风险和环境风险。
优化成本：通过合理配比，可以平衡效果与成本，有时利用工业副产品（如某些糖蜜、发酵残液）作为原料，更具经济性。
3. 促进反硝化菌群活性与生长
充足的、易利用的碳源不仅能提供能量，还能作为细胞合成的碳骨架，促进反硝化菌的增殖，增加系统中反硝化功能菌的数量，从而提升整体的脱氮能力。
4. 改善污泥性状
适量的碳源投加有助于改善污泥的沉降性能和絮凝性，但过量投加可能导致污泥膨胀或增加出水COD。
总的来说，复合碳源的应用原理是： 针对污水中内源碳源不足的问题，通过投加由多种易生物降解有机物（如小分子酸、醇、糖）科学复配而成的外部碳源，为反硝化过程提供充足且均衡的“燃料”，激活并维持反硝化菌群的活性与数量，加速硝酸盐/亚硝酸盐向氮气的转化，最终实现高效、稳定、经济的总氮去除。其“复合”特性是其高效性和稳定性的关键。
