廢水厭氧生物處理法又稱“厭氧消化”。廢水生物處理法之一種。利用厭氧微生物以降解廢水中的有機污染物，使廢水凈化的方法。其機理是在厭氧細菌的作用下將污泥中的有機物分解，最后產生甲烷和二氧化碳等氣體。完全厭氧消化過程可分三個階段：①污泥中的固態(tài)有機化合物借助于從厭氧菌分泌出的細胞外水解酶得到溶解，并通過細胞壁進入細胞，在水解酶的催化下，將多糖、蛋白質、脂肪分別水解為單糖、氨基酸、脂肪酸等；②在產酸菌的作用下，將第一階段的產物進一步降解為較簡單的揮發(fā)性有機酸，如乙酸、丙酸、丁酸等；③在甲烷菌的作用下，將第二階段產生的揮發(fā)酸轉化成甲烷和二氧化碳。影響因素有溫度、pH值、養(yǎng)料、有機毒物、厭氧環(huán)境等。厭氧生物處理的優(yōu)點：處理過程消耗的能量少，有機物的去除率高，沉淀的污泥少且易脫水，可殺死病原菌，不需投加氮、磷等營養(yǎng)物質。但是，厭氧菌繁殖較慢，對毒物敏感，對環(huán)境條件要求嚴格，最終產物尚需需氧生物處理。近年來，常應用于高濃度有機廢水的處理。

目前比較成熟的是通過沼氣綜合利用工藝——利用沼氣設施對污染物進行厭氧消化降解，分離出的固態(tài)物處理后還田“消化”。我國最早將畜禽糞便用于厭氧處理是以生產沼氣為目的，而隨著畜牧業(yè)的迅猛發(fā)展，畜禽糞便造成的環(huán)境污染日漸突出，人們開始將厭氧處理用于以畜禽糞便環(huán)境污染物處理為主要目的，而生產沼氣只作為附加產物。鄧良偉等采用內循環(huán)厭氧反應器處理豬場廢水，BOD5去除率為95.8%，懸浮物去除率78.5%，沼氣產氣率達1.5～3m3/d。厭氧處理的優(yōu)點是處理的最終產物惡臭味減少，產生的甲烷氣可以作為能源利用，缺點是NH3揮發(fā)損失多，處理池體積大，而且只能就地處理與利用。為克服這些缺點，在美國的Ohio州發(fā)明了一種厭氧消化器，該裝置可以有效地控制惡臭氣體產生，大大縮短處理時間，而且體積僅是厭氣處理池的百分之一。它的缺點是，需要一定的投資，且操作要十分小心。我國各地均有沼氣池處理畜禽糞便，但受到一次性投資過大，如常年存欄3000頭豬的大型養(yǎng)殖場建設沼氣綜合利用工程約需投資100萬元，年運行經(jīng)費高達5萬元左右，并且沼氣池長期效果受溫度影響較大，冬季產氣量小，夏季產氣量大，沼液和沼渣等副產品難以盈利也導致許多已建的沼氣工程運行困難，甚至許多大型現(xiàn)代化沼氣設施也處于閑置狀態(tài)(如北京葦溝豬場沼氣池)。針對此，政府應充分認識養(yǎng)殖場綜合利用設施的公益性，從稅收、土地價格及銀行貸款等方面制定更優(yōu)惠的專項扶持政策，以降低沼氣工程建設成本和沼氣使用設備的生產成本，擴大沼氣出售的利潤空間。如浙江省的經(jīng)驗表明只要扶持措施到位，沼氣綜合利用法不僅適用于集約化畜禽養(yǎng)殖場，甚至適用于家庭養(yǎng)殖及生活污水處理。