厭氧處理是利用厭氧菌的作用，去除廢水中的有機物，通常需要時間較長。厭氧過程可分為水解階段、酸化階段和甲烷化階段。
水解酸化的產物主要是小分子有機物，使廢水中溶解性有機物顯著提高，而微生物對有機物的攝取只有溶解性的小分子物質才可直接進入細胞內，而不溶性大分子物質首先要通過胞外酶的分解才得以進入微生物體內代謝。例如天然膠聯劑（主要為淀粉類），首先被轉化為多糖，再水解為單糖。纖維素被纖維素酶水解成纖維二糖與葡萄糖。半纖維素被聚木糖酶等水解成低聚糖和單糖。
水解過程較緩慢，同時受多種因素的影響，是厭氧降解的限速階段。在酸化這一階段，上述第一階段形成的小分子化合物在發酵細菌即酸化菌的細胞內轉化為更簡單的化合物并分泌到細菌體外，主要包括揮發性有機酸（VFA）、乳醇、醇類等，接著進一步轉化為乙酸、氫氣、碳酸等。酸化過程是由大量發酵細菌和產乙酸菌完成的，他們絕大多數是嚴格厭氧菌，可分解糖、氨基酸和有機酸。

污水處理的基本方法
按處理方法的性質分
物理法：沉淀法、過濾、隔油、氣浮、離心分離、磁力分離
化學法：混凝沉淀法、中和法、氧化還原法、化學沉淀法
物理化學法：吸附法、離子交換法、萃取法、吹脫、汽提
生物法：活性污泥法、生物膜法、厭氧工藝、生物脫氮除磷工藝
按照水質狀況及處理后水的去向分
一級處理：機械處理（預處理階段）
粗格柵及細格柵、沉砂池、初沉池、氣浮池、調節池
二級處理：主體工藝為生化處理（主體）
活性污泥法、CASS工藝、A2/O工藝、A/O工藝、SBR、氧化溝、水解酸化池。
三級處理：控制富營養化和重新回用
高級催化氧化、曝氣生物濾池、纖維濾池、活性砂過濾、反滲透、膜處理
中水回用一般都有消毒池：紫外線臭氧消毒池、二氧化氯消毒池

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食品檢測實驗室污水處理設備

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