低温会降低生物处理反应速率
由于低温会引起微生物生长缓慢和酶促反应速度下降，必将导致活性污泥活性降低，使得生物处理反应速率下降。
有关研究表明：当水温低于13℃时，生物处理效果开始加速降低；当水温低于4℃时，几乎无处理效果。
低温生物活性受限，脱氮效率偏低
在生物脱氮过程中，含氮化合物在微生物作用下相继发生下列反应：氨化反应——硝化反应——反硝化反应，最终以N2形式从污水中脱离。硝化反应的适宜温度是20℃~30℃，15℃以下时，硝化速度下降，5℃时完全停止。反硝化反应的适宜温度是20℃～40℃，低于15℃时，反硝化菌的增殖速率降低，代谢速率也降低。很多地区冬季的污水温度在10℃左右甚至更低，难以达成硝化细菌以及反硝化细菌的生长要求，这便会直接反映到污水处理效率方面，致使脱氮效率明显降低。
低温会使生物菌繁殖能力下降，限制除磷效果
除磷过程中，所采用的聚磷菌具有耐冷的特性，当环境温度低于5℃时，也可生长和繁殖。
但在温度为20℃左右时，其生长和繁殖的速度最快。因此，可以认为，环境温度的降低也会对除磷效果造成不同程度的影响。除此之外，在低温条件下进行除磷操作时，部分微生物对聚磷菌具有一定的抑制作用，当环境温度符合微生物的生长要求时，其便会对聚磷菌造成抑制影响，致使除磷效果降低。
低温会导致污泥膨胀严重
有关研究表明，在寒冷地区城市污水厂，除低氧、低负荷外，温度也是影响污泥膨胀的重要因素。通过对膨胀污泥的显微观察和生化分析，我们发现微丝菌属的小胸虫在低温条件下会引起污泥膨胀。此细菌适合的生长环境是低温（≤12℃~15℃）、低负荷（≤0.1kg/kg·d），在这种环境下它的丝特别长，具有疏水性特点。低温导致小胸虫的过度生长是寒冷地区冬季和春季污泥膨胀的主要原因。
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