厭氧池內(nèi)利用厭氧菌的作用，使有機(jī)物發(fā)生水解,、酸化和甲烷化,，去除廢水中的有機(jī)物，并提高污水的可生化性,，有利于后續(xù)的好氧處理,。
高分子有機(jī)物的厭氧降解過程可以被分為四個(gè)階段：水解階段、發(fā)酵(或酸化)階段、產(chǎn)乙酸階段和產(chǎn)甲烷階段,。
水解可定義為復(fù)雜的非溶解性的聚合物被轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的溶解性單體或二聚體的過程,。
高分子有機(jī)物因相對(duì)分子量巨大，不能透過細(xì)胞膜,，因此不可能為細(xì)菌直接利用。它們?cè)陔A段被細(xì)菌胞外酶分解為小分子,。例如,，纖維素被纖維素酶水解為纖維二糖與葡萄糖，淀粉被淀粉酶分解為麥芽糖和葡萄糖,，蛋白質(zhì)被蛋白質(zhì)酶水解為短肽與氨基酸等,。這些小分子的水解產(chǎn)物能夠溶解于水并透過細(xì)胞膜為細(xì)菌所利用。水解過程通常較緩慢,，因此被認(rèn)為是含高分子有機(jī)物或懸浮物廢液厭氧降解的限速階段,。多種因素如溫度、有機(jī)物的組成,、水解產(chǎn)物的濃度等可能影響水解的速度與水解的程度,。
發(fā)酵可定義為有機(jī)物化合物既作為電子受體也是電子供體的生物降解過程，在此過程中溶解性有機(jī)物被轉(zhuǎn)化為以揮發(fā)性脂肪酸為主的末端產(chǎn)物,，因此這一過程也稱為酸化,。
在這一階段，上述小分子的化合物發(fā)酵細(xì)菌（即酸化菌）的細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)化為更為簡(jiǎn)單的化合物并分泌到細(xì)胞外,。發(fā)酵細(xì)菌絕大多數(shù)是嚴(yán)格厭氧菌,，但通常有約1%的兼性厭氧菌存在于厭氧環(huán)境中，這些兼性厭氧菌能夠起到保護(hù)像甲烷菌這樣的嚴(yán)格厭氧菌免受氧的損害與抑制,。這一階段的主要產(chǎn)物有揮發(fā)性脂肪酸,、醇類、乳酸,、二氧化碳,、氫氣、氨,、硫化氫等,，產(chǎn)物的組成取決于厭氧降解的條件、底物種類和參與酸化的微生物種群,。與此同時(shí),，酸化菌也利用部分物質(zhì)合成新的細(xì)胞物質(zhì)，因此,，未酸化廢水厭氧處理時(shí)產(chǎn)生更多的剩余污泥,。
在厭氧降解過程中，酸化細(xì)菌對(duì)酸的耐受力必須加以考慮。酸化過程pH下降到4時(shí)能可以進(jìn)行,。但是產(chǎn)甲烷過程pH值的范圍在6.5～7.5之間,，因此pH值的下降將會(huì)減少甲烷的生成和氫的消耗，并進(jìn)一步引起酸化末端產(chǎn)物組成的改變,。
在產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌的作用下,，上一階段的產(chǎn)物被進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為乙酸、氫氣,、碳酸以及新的細(xì)胞物質(zhì),。
這一階段，乙酸,、氫氣,、碳酸、甲酸和甲醇被轉(zhuǎn)化為甲烷,、二氧化碳和新的細(xì)胞物質(zhì),。
甲烷細(xì)菌將乙酸,、乙酸鹽,、二氧化碳和氫氣等轉(zhuǎn)化為甲烷的過程有兩種生理上不同的產(chǎn)甲烷菌完成,，一組把氫和二氧化碳轉(zhuǎn)化成甲烷，另一組從乙酸或乙酸鹽脫羧產(chǎn)生甲烷,，前者約占總量的1/3，后者約占2/3,。
上述四個(gè)階段的反應(yīng)速度依廢水的性質(zhì)而異,，通過上述四個(gè)階段的的反應(yīng)將廢水中高分子有機(jī)物分解為小分子,，去除廢水中的有機(jī)物，降低后續(xù)生物處理的生物負(fù)荷并提高其生化性,。
