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保障水环境质量；通过为微生物提供必要的碳源，可以确保微生物有效地降解污水中的污染物，防止污染物未经处理就排放到水体环境中。污水中如果含有过多未经处理的有机物、浑源当地氮磷等污染物进入水体，就会造成水体富营养化。例如，过量的氮磷会导致水体中的藻类大量繁殖，消耗水中的氧气，影响水中其他生物的生存，破坏水体生态平衡。而有充足的碳源供微生物利用，可以有效地去除污水中的这些污染物，如将有机污染物分解为二氧化碳和水，将氮磷转变为无害的物质或者去除，，合适的碳源可以诱导酶系统的产生，这些酶可以参与氧化还原反应，使难降解有机物的分子结构发生改变，从而逐步被分解。这一过程有助于进一步降低废水中的污染物浓度，像提高化学需氧量（COD）、浑源总有机碳（TOC）等指标的去除率，从而提升出水水质，使处理后的水更加符合排放或者回用的标准。
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、浑源同城收集和驯化，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、浑源同城葡萄糖等，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提升，从而有效地开始对污水中的污染物进行分解代谢。
微生物是污水处理的核心力量，它们能够分解污水中的有机物，将其转化为无害物质，以此实现水质净化。而碳源是微生物的能量来源，就像汽车需要汽油才能运行一样，微生物需要靠碳源来维持其生长速度和活性。不同种类的微生物因为自身所能产生的酶系不同，可利用的碳源也不同。例如在生物化学反应中，微生物可以利用碳源分解产生的化学能，用于自身生命活动中的代谢过程，这其中包括营养物质的摄取、浑源当地细胞的分裂与繁殖、浑源合成细胞内的各种复杂的生物分子如蛋白质、浑源核酸等。这些生物分子构建了微生物细胞的基本结构，是微生物生存和行使功能的重要基础。除了作为能量供给者之外，碳源还为微生物提供了合成细胞成分的碳骨架。细胞中的各种有机化合物，如多糖、浑源当地脂质、浑源附近蛋白质和核酸等，都需要碳元素作为基本的构建单元，而碳源为这些过程提供了必要的碳元素原料，在物质合成方面起到了不可替代的作用。例如，葡萄糖作为一种常见的碳源，在微生物分解过程中，其中的碳元素可以参与到细胞内糖原的合成过程中，为微生物储存能量以备后续的需求。
在污水处理系统中，微生物所需的有机物称为碳源。在活性污泥培养驯化阶段，由于构建的生物池中没有微生物，因此需要对微生物进行培养、浑源收集和驯化。这一阶段微生物需要大量的碳源保持快速增长。现阶段，普通城市生活污水中的有机污染物作为碳源还不能满足微生物的生长需求。同时，由于生活污水中的碳源是一种复杂的有机物，往往不能被初生长的微生物吸收利用。因此，在这个阶段，补充碳源是很有必要的。在一些情况下，污水的碳氮比失衡，特别是在收集面积小、浑源收集人口少，或在工业废水厂，污水的碳氮比失衡。因此，在这样的进水环境之中，需要为微生物补充碳源，以维持微生物的高活性。碳源在污水处理厂的使用主要分为提供微生物合成菌体繁殖的主要营养、浑源附近反硝化的电子供体、浑源生物除磷协助聚磷菌释放。也可以说碳源就是污水厂维持微生物生长较主要的原料之一。
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