反硝化作用使硝酸鹽還原成氮氣，從而降低了水體中氮的含量，但在同時需要消耗足夠的碳源。但是微生物對碳源的吸收是有很大區別的，比如像葡萄糖這樣的大分子的碳源，在水中就很難被微生物所吸收利用。幾乎沒有一種碳源可以被所有的有益微生物吸收利用，這也就造成了一個現象，有時明明投加了碳源但總氮仍舊不能持續達標。所以如果要讓水廠的生物情況都得到改善，就必須找到一種可以被大多數微生物利用的碳源。BOD是生化需氧量或生化耗氧量，BOD表示五日化學需氧量用，表示水中有機物等需氧污染物質含量的一個綜合指示，說明水中有機物由于微生物的生化作用進行氧化分解,使之無機化或氣體化時所消耗水中溶解氧的總數量。COD是化學需氧量又稱化學耗氧量，是利用化學氧化劑，比如高錳酸鉀，將水中可氧化物質，如有機物、亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等氧化分解，然后根據殘留的氧化劑的量計算出氧的消耗量。它和生化需氧量BOD都是表示水質污染度的重要指標。COD的單位為ppm或毫克/升，其值越小，說明水質污染程度越輕。