厌氧处理工艺适用于处理高浓度有机废水，如食品加工、酿酒、造纸、制药等行业产生的废水。这些废水中有机物含量高（COD 可达几千至几万 mg/L），采用厌氧处理工艺可在去除大量有机物的同时产生沼气，实现能源回收。此外，厌氧处理工艺也适用于处理含有难降解有机物的废水，通过厌氧微生物的代谢作用，将部分难降解有机物转化为易降解物质，提高废水的可生化性，为后续好氧处理创造条件。
厌氧处理工艺的关键影响因素包括温度、pH 值、营养物质、有毒有害物质和水力停留时间等。温度对厌氧微生物的活性影响显著，中温（30 - 38℃）和高温（50 - 55℃）是常见的运行温度范围，在适宜温度下，微生物代谢活性高，处理效率好。pH 值需控制在 6.5 - 7.5 之间，过高或过低的 pH 值都会抑制厌氧微生物的生长和代谢。营养物质方面，厌氧处理同样需要碳氮磷等营养元素，保持合适的比例（BOD5:N:P 约为 200 - 300:5:1）有助于微生物生长。废水中的有毒有害物质，如重金属离子、硫化物、酚类等，会对厌氧微生物产生抑制甚至毒害作用，需通过预处理降低其浓度。水力停留时间决定了废水在厌氧反应器内的反应时间，根据废水水质和处理目标，合理确定水力停留时间，以保证有机物的充分降解和沼气的稳定产生。
