在廢水的厭氧生物處理中，廢水中有大量的微生物對有機物進行共同作用，形成CH₄、CO₂、H₂O、H₂S和氨，整個過程伴隨著不同微生物的代謝，在代謝中相互影響、制約，形成復雜的生態系統。厭氧的降解可分為四個階段：

（1）水解階段：水解菌利用酶將大分子有機物切割成小分子有機物。

（2）酸化階段：小分子有機物在發酵菌、酸化菌細胞內轉化為簡單化合物，如揮發酸、醇類、氫氣等。

（3）產乙酸階段：將上階段產物轉化為乙酸等產物，以上階段產物累積會使反應器發生酸化。

（4）產甲烷階段：通過這一階段，以上階段的微生物產物（即有機小分子物質和氫氣）被轉換為CH₄、CO₂、H₂O等，CH₄為清潔能源，CO₂可排放；該階段是厭氧處理中較為重要的階段，表現為產甲烷菌的生長條件較為苛刻，若厭氧反應池發生酸化，則該階段將受到嚴重抑制，無法進行，因此要嚴格控制厭氧的反應條件在適于產甲烷菌生長的合適條件下。產甲烷菌對溫度較為敏感，因此要控制溫度在適宜范圍內，并控制溫度的變化幅度。

在以上階段中，溫度是影響厭氧處理工藝中的一個重要因素。溫度的影響主要表現在以下幾方面：

（1）溫度通過對厭氧微生物細胞內某些酶的活性的影響，從而影響微生物的生長速率和對有機物代謝速度。

（2）溫度會影響有機物在水中的溶解度，溶解度低有機物不能被微生物直接利用。

（3）溫度會影響污泥的成分和性狀。

厭氧處理主要分為低溫、中溫和高溫三類，迄今大多數厭氧廢水處理系統在中溫范圍內運行，在此范圍內溫度每升高10-15℃，厭氧反應速率提高1-2倍，中溫厭氧處理運行溫度范圍為35-40℃。常用的溫度加溫有蒸汽加熱、電能加熱、燃氣加熱，此外還有太陽能加熱等方法。

若厭氧反應廢水不采用加溫，短期內對厭氧影響較小，但是長期不加溫的話對厭氧有嚴重的影響，甚至可能產生嚴重抑制作用，特別是在冬季，溫度低至十幾度，不加溫會抑制厭氧反應速率，使厭氧反應器酸積累，發生酸化嚴重時會導致整個系統崩潰。厭氧對溫度變化較為敏感，溫度變化幅度超過5℃就會嚴重影響厭氧的處理效率。因此在夏季溫度較高的季節可以不使用蒸汽加溫，但要保證溫度變化幅度不超過5℃，但是冬季溫度較低時必須對廢水進行加溫處理，若無蒸汽加熱，則需要采用其他方式進行加熱，如采用上述所說的電能加熱、燃氣加熱、太陽能加熱等。采用這幾種方法有以下特點：

1、采用電能加熱水的方法，加熱時間較短，但加熱元件是直接與水接觸的，因此容易發生漏電、干燒等現象，處理不當的話容易發生意外和危險，另外，水溫過高內膽結垢嚴重。

2、燃氣加熱易引起爆炸等問題，且需要消耗大量的能源，同時若采用的燃料產生有毒有害的氣體，處理不當會造成人員中毒等危害，該氣體排放還會引起空氣污染等環境危害。相對來說采用燃氣加熱不僅設備成本高、運行成本高、操作復雜，還有加熱成本很高、能源利用率低、勞動力要求大、自動化程度低等缺點，除非企業自身生產需要，一般的污水處理站不采用此方法進行加熱污水。另外，采用綠色能源沼氣進行鍋爐沼氣燃燒產生蒸汽的方法多適用于厭氧處理沼氣產量較大，產氣成分較單一的污水處理站。

3、采用太陽能加熱，主要是依靠太陽能采熱，安裝地點、使用時間均受到嚴重限制，受天氣條件等的限制。

4、大多數企業生產配備有蒸汽，則采用蒸汽加熱，蒸汽加熱相對安全、不產生空氣污染等，但是管路長時熱損耗也大。

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