在废水的厌氧生物处理中，废水中有大量的微生物对有机物进行共同作用，形成CH4、CO2、H2O、H2S和氨，整个过程伴随着不同微生物的代谢，在代谢中相互影响、制约，形成复杂的生态系统。厌氧的降解可分为四个阶段：
（1）水解阶段：水解菌利用酶将大分子有机物切割成小分子有机物。
（2）酸化阶段：小分子有机物在发酵菌、酸化菌细胞内转化为简单化合物，如挥发酸、醇类、氢气等。
（3）产乙酸阶段：将上阶段产物转化为乙酸等产物，以上阶段产物累积会使反应器发生酸化。
（4）产甲烷阶段：通过这一阶段，以上阶段的微生物产物（即有机小分子物质和氢气）被转换为CH4、CO2、H2O等，CH4为清洁能源，CO2可排放；该阶段是厌氧处理中较为重要的阶段，表现为产甲烷菌的生长条件较为苛刻，若厌氧反应池发生酸化，则该阶段将受到严重抑制，无法进行，因此要严格控制厌氧的反应条件在适于产甲烷菌生长的合适条件下。产甲烷菌对温度较为敏感，因此要控制温度在适宜范围内，并控制温度的变化幅度。
在以上阶段中，温度是影响厌氧处理工艺中的一个重要因素。温度的影响主要表现在以下几方面：
（1）温度通过对厌氧微生物细胞内某些酶的活性的影响，从而影响微生物的生长速率和对有机物代谢速度。
（2）温度会影响有机物在水中的溶解度，溶解度低有机物不能被微生物直接利用。
（3）温度会影响污泥的成分和性状。
厌氧处理主要分为低温、中温和高温三类，迄今大多数厌氧废水处理系统在中温范围内运行，在此范围内温度每升高10-15℃，厌氧反应速率提高1-2倍，中温厌氧处理运行温度范围为35-40℃。常用的温度加温有蒸汽加热、电能加热、燃气加热，此外还有太阳能加热等方法。
若厌氧反应废水不采用加温，短期内对厌氧影响较小，但是长期不加温的话对厌氧有严重的影响，甚至可能产生严重抑制作用，特别是在冬季，温度低至十几度，不加温会抑制厌氧反应速率，使厌氧反应器酸积累，发生酸化严重时会导致整个系统崩溃。厌氧对温度变化较为敏感，温度变化幅度超过5℃就会严重影响厌氧的处理效率。因此在夏季温度较高的季节可以不使用蒸汽加温，但要保证温度变化幅度不超过5℃，但是冬季温度较低时必须对废水进行加温处理，若无蒸汽加热，则需要采用其他方式进行加热，如采用上述所说的电能加热、燃气加热、太阳能加热等。采用这几种方法有以下特点：
1、采用电能加热水的方法，加热时间较短，但加热元件是直接与水接触的，因此容易发生漏电、干烧等现象，处理不当的话容易发生意外和危险，另外，水温过高内胆结垢严重。
2、燃气加热易引起爆炸等问题，且需要消耗大量的能源，同时若采用的燃料产生有毒有害的气体，处理不当会造成人员中毒等危害，该气体排放还会引起空气污染等环境危害。相对来说采用燃气加热不仅设备成本高、运行成本高、操作复杂，还有加热成本很高、能源利用率低、劳动力要求大、自动化程度低等缺点，除非企业自身生产需要，一般的污水处理站不采用此方法进行加热污水。另外，采用绿色能源沼气进行锅炉沼气燃烧产生蒸汽的方法多适用于厌氧处理沼气产量较大，产气成分较单一的污水处理站。
3、采用太阳能加热，主要是依靠太阳能采热，安装地点、使用时间均受到严重限制，受天气条件等的限制。
4、大多数企业生产配备有蒸汽，则采用蒸汽加热，蒸汽加热相对安全、不产生空气污染等，但是管路长时热损耗也大。
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