中國(guó)，尤其是北方地區(qū)的大部分污水處理設(shè)施，在冬季都要面臨低溫的考驗(yàn)。一體化污水處理的生物凈化技術(shù)具有成本低、對(duì)環(huán)境負(fù)面影響小等優(yōu)點(diǎn)，已普遍成為污水處理的核心部分。溫度是影響微生物和酶活性的重要因素，對(duì)微生物的生長(zhǎng)繁殖及代謝活動(dòng)都有著顯著的影響，微生物對(duì)污染物的降解主要受胞內(nèi)酶和胞外酶的催化作用影響，而酶更是對(duì)溫度有著較高的敏感性。
研究表明，溫度對(duì)酶活性具有雙重影響：酶促反應(yīng)速度在一定溫度范圍內(nèi)，隨溫度升高而加快，當(dāng)超過適溫度后，活性又會(huì)逐漸降低，終發(fā)生不可逆變性。
在一體化污水處理系統(tǒng)中，溫度低于10℃時(shí)，大部分微生物已不能代謝外源物質(zhì)。而當(dāng)溫度降低到4℃或以下時(shí)，大部分活性污泥中的微生物活性受到抑制，微生物停止生長(zhǎng)。
面臨冬季低溫，污水處理要確保出水達(dá)標(biāo)，普遍采用的方法包括：建立保溫系統(tǒng)提高污水溫度、提高污泥濃度、延長(zhǎng)沉淀時(shí)間、增加曝氣量等，但這些方法都存在著效果欠佳或成本高昂的劣勢(shì)。
面對(duì)低溫這個(gè)難題，我們應(yīng)該把解決方向放在關(guān)鍵性因素——菌。生化系統(tǒng)普遍采用活性污泥法，但一體化污水處理污泥中耐冷菌數(shù)量較少，無法形成優(yōu)勢(shì)種群，這是導(dǎo)致低溫出水達(dá)標(biāo)難的原因之一。第二個(gè)原因：嚴(yán)格意義上的耐冷菌是一類可在低溫生長(zhǎng)繁殖，適應(yīng)生長(zhǎng)溫度可達(dá)20℃以上的微生物。其生長(zhǎng)溫度維度較嗜冷菌更為廣泛，應(yīng)用也更為方便。但許多非嚴(yán)格意義的耐冷菌在經(jīng)歷20℃以上生長(zhǎng)溫度后，會(huì)減弱或者喪失其在低溫生長(zhǎng)的特性。
近年來，隨著微生物篩選、固定技術(shù)的提高，耐冷菌通過馴化-定向篩選后，其具有以下特點(diǎn)：
生態(tài)分布較為廣泛，不容易受到溫度影響。
低溫下具有較高的新陳代謝速率，保證在低溫下保持良好治污能力。
能在常溫下長(zhǎng)距離運(yùn)輸。以往，耐冷菌較難篩選、運(yùn)輸保存，大大阻礙了其在實(shí)際工程中的廣泛運(yùn)用。
遺傳穩(wěn)定性好，可確保生化系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
