厌氧工艺是工业污水处理中一种重要的处理工艺。而厌氧消化是一个复杂的生物学过程，复杂有机物的厌氧消化一般经历产酸发酵细菌、产氢产乙酸细菌、产甲烷细菌这三类细菌群的接替转化，我们把产酸发酵菌划为产酸相，把产氢产乙酸和产甲烷细菌划为产甲烷相。
就单相厌氧生物处理反应器而言，产甲烷细菌比产酸发酵细菌的种群水平和数量水平均小的多，底物利用率有限，繁殖速率慢，时间可长达4-6d，而且对环境因素如温度、PH值、有毒物质影响十分敏感。由于这两大类微生物对环境条件的要求有很大的差异，在一个反应器中维持它们的协调和平衡十分不容易。当平衡失调时，对产酸发酵细菌活性影响很小，甚至有可能活性提高，而对产甲烷细菌的负影响将很大，导致反应器处理能力大大降低，并且容易造成有机酸的积累，发生“酸化”现象，导致整个工艺处理过程失效。
把产酸菌和产甲烷菌分开培养，有利于创造适宜于这类菌生长的条件，从而提高了活性即处理能力，因此两相厌氧消化工艺较之传统的厌氧消化工艺的处理效率提高。
两相分离后，各反应器的分工更明确，产酸反应器对污水进行预处理，不仅为产甲烷反应器提供了更适宜的基质，还能够解除或降低水中的有害物质，如硫酸根、重金属离子的毒性，改变难降解有机物的结构，减少对产甲烷菌的毒害作用影响，增强了系统运行的稳定性。
为了抑制产酸菌相中的产甲烷菌的生长而有意识的提高产酸相的有机负荷率，提高了产酸的处理能力。产酸菌的缓冲能力较强，因而冲击负荷造成的酸累计不会对产酸相有明显的影响，也不会对后续的产甲烷相造成伤害,能够有效地预防在当相厌氧消化工艺中常出现的酸化现象，出现后易于调整与恢复，提高了系统的抗冲击能力。
两相厌氧处理工艺应用于：
适用于处理富含碳水化合物而有机氨浓度低的高浓度有机废水；适用于处理含高浓度悬浮物固体的废水；适用于处理含难降解有机物的废水；适用于处理有毒有害的工业废水。
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