针对低碳源污水的处理，大多数污水厂选择外加碳源的方式来满足排放标准要求，这势必增加了污水厂的运行处理费用。
而针对低碳源污水的新型生物脱氮工艺（包括短程硝化反硝化工艺、同步硝化反硝化工艺、厌氧氨氧化工艺以及sharon-anammox联合工艺等）突破了传统理念，缩短了脱氮时间，降低了碳源的消耗，节省了运行成本，而且依旧可以达到水质排放标准。
1）同步硝化反硝化是指在低溶解氧、碳源易降解的条件下，硝化与反硝化同时在同一个反应器内完成，并能够一步达到污水脱氮效果的新型生物脱氮工艺。同步硝化反硝化的出现，突破了硝化、反硝化不能同时发生的传统观念，加快了反应进程，能维持系统中的ph平衡。
2）短程硝化反硝化工艺将反应维持在亚硝化阶段，阻止亚硝酸盐的进一步氧化，能够减少对碳源的需求，降低反应过程的能量消耗，缩小反应器的占地面积，可以最大程度地降低处理成本，具有一定的经济效益。
3）厌氧氨氧化是指厌氧氨氧化菌在厌氧条件下以氨根离子作为电子供体，并利用亚硝酸盐氮作为电受体，将氨氮转化为氮气的生物氧化过程。其中亚硝酸盐氮先被还原成轻胺，随后与氨氮耦合形成联氨再被氧化为氮气。 厌氧氨氧化主要用于处理污泥硝化上清液、垃圾滤出液、制革废水此类具有高浓度氨氮的废水。处理效率极高，研究与应用发展前景广阔。
传统硝化反硝化工艺主要应用于低氨氮废水，对于低碳源的废水达不到理想的处理效果，因此需要对工艺进行优化，以尽可能降低出水的总氮，使其污水达标排放。