冬季的污水處理廠因水溫降低或過低可能使得處理過程出現一系列困難或問題，包括物理與生物吸附能力下降，生物活性降低，沉淀不易，污泥膨脹等，導致污水處理量與出水水質很難保證與達標、機械設備損壞、人身傷害等。

寒冷地區污水廠運行通常采取增大污泥回流量、延長污水停留時間等措施使耐低溫菌盡可能代謝污染物，但這些措施可能又進一步會降低污水水溫，尤其是污水停留時間的延長，會導致污水水溫隨時間線性下降。

目前的工程中一般采用降低污泥負荷、增加污泥回流量、延長水力停留時間甚至對池體做升溫或保溫等措施，以保證污水在冬季時的正常運行，但這不僅會增加工程的投資和運行費用，還會帶來污泥膨脹等一系列問題。

污水處理設備冬季比較實用的解決辦法，在我國部分北方城市常用的措施有： 

(1)曝氣池、二沉池等池壁采用發泡保溫板保溫，外砌磚圍護（爐渣、膨脹珍珠巖等填充）結構，池頂加蓋等保溫措施；

(2)鼓風機一側設空氣預熱室，將冬季-10～-20℃的冷空氣預熱到5～8℃；空氣管道設置管廊，便于保溫處理等。

(3)適當加熱污泥，包括回流污泥；

(4)用熱蒸汽給進入曝氣池的污水加熱。