本发明涉及污水处理技术领域，具体为一种固体碳源及其制备方法和应用，固体碳源由至少三种富含纤维素的物质混合均匀后经制粒和烧制制得。将固体碳源放置于缺氧池中为微生物提供营养物质，并且将经调节池均质均量后的污水依次流经预脱硝池、厌氧池、缺氧池、好氧池和沉淀池中进行处理，出水的总氮含量等于或小于10mg/L，总磷含量等于或小于0.5mg/L。本发明由多种富含纤维素的物质制成，各种物质的纤维易互为渗透和缠绕，混合烧制后可形成致密的纤维素层结构，从而极大的降低了固体碳源的释放速率，使污水中碳源长期稳定、充足；此外，固体碳源由多种物质制成，可为微生物提供丰富的营养物质，满足微生物进行新陈代谢的不同功能所需，提高碳源的利用率。