厌氧消化，也就是甲烷发酵，是指活性生物污泥在厌氧条件下进行，微生物将有机物经厌氧分解而产生CH4、CO2和H2S等气体的过程。利用厌氧消化处理废水的方法统称为厌氧消化技术。厌氧消化技术作为环境保护方面的一种有力手段，用以处理有机污泥和有机废水，现已成为水污染控制工程中的一项重要治理技术。李源等研究了厌氧（水解）—好氧相结合的工艺处理高温采油废水的可行性，得出以下结论：
（1）厌氧反应器使得难于降解的石油类物质水解成为容易降解的小分子，有利于好氧反应的进行。同时，厌氧水解反应器对水质变化和水温变化有很大的缓冲能力，给好氧反应创造了稳定的条件。
（2）在厌氧停留时间为6 h，好氧停留时间为3.5 h，气水比为10~20，温度为50~60℃时，出水COD可以达到60~70 mg/L。目前，该方法在辽河油田含油污水处理方面应用良好，工艺流程为：混凝-气浮-过滤-厌氧处理-沉淀吸附-外排，处理效果见表4。
表4 厌氧消化法的处理效果 mg/L
采样地点
pH
石油类
COD
悬浮物
挥发酚
硫化物
进水口
8.21
33.46
615.0
167
0.246
0.294
出水口
7.26
9.815
78.3
48
0.012
0.291
