溫度是影響厭氧微生物生命活動的重要因素之一。並且在廢水厭氧生物處理設備運行中，要維持一定的反應溫度又與能耗和處理成本有關。與所有的化學反應和生物化學反應一樣，厭氧生物降解過程也受到溫度和溫度波動的影響，主要表現在以下三點：
(1)溫度會影響有機物在生化反應中的流向和某些中間產物的形成，因而與沼氣的產量與成分等有關。
(2)溫度通過影響厭氧微生物體內某些酶的活性而影響微生物的生長速率和微生物對基質的代謝速率，因而會影響到廢水厭氧生物處理工藝中汙泥的產生量和有機物的去除速率。
(3)溫度還可能影響汙泥的成分與性狀。
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