在我國城市生活污水處理廠的建設與管理中，相關工藝和技術的設定都是符合常溫情況的要求，污水處理廠在低溫條件下運行勢必會因整體運行情況的變化產生一定影響，所以，低溫運行控制尤其重要！
一、預處理系統
冬季污水處理廠運行時普遍出現污水濃度偏高、水溫較低、水量相對較少的 特點，工業污水比例有所提高， 應加強進水源頭的控制，一旦控制確定進水污染物偏高的異常情況，應采取應急措施處理，并留下證據，及時與主管部門溝通。
1、機械格柵
冬季運行中反應問題最多的是機械格柵，表現為故障頻繁，值班人員無法正 常操作，清渣效率不高，使得過柵斷面減少，柵前液位過高，造成阻水，直接影響進水流量和廠區下水管線的暢通，導致水泵頻繁開啟、各生產車間下水不暢， 廠內排水管線出現冒水現象。若為室外格柵機則會因柵條易結冰，使柵條間距變小造成格柵耙齒變形斷裂，影響運行效果。導致機械格柵冬季運行故障的主要原因為：冬季運行室內濕度較大、潮氣多、夜間氣溫過低，造成機械格柵限位開關結冰，使機械格柵無法正常工作。針對此問題，可在格柵間的房屋結構、設備特點上充分考慮到其冬季運行的特點，如房屋內部潮氣大、控制操作柜腐蝕嚴重等問題。在房屋的結構上考慮采取自然通風的技術措施，在房屋的頂部增加換氣扇，保證處理設施內的潮氣能夠自然從屋頂排出，減少了限位開關的結冰次數。對于室外機則應在運行中盡可能采取高水位運行，令柵條浸在水中，降低結冰的可能性，保證了機械格柵的正常穩定運行。
建議北方高寒地區的污水處理廠在機械格柵冬季運行時，要充分考慮室內通風， 防止設備結冰問題，在保持通風的同時，還要注意對通風口進行二次保暖加固， 防止風機在不開啟的情況下，冷空氣進入室內凍壞供暖設施及工藝設備。
2、輸送機
皮帶輸送機在冬季運行時，因氣溫低導致皮帶變硬，經常跑偏且不易調整， 造成漏渣、漏泥。在冬季運行時，由于氣溫過低，經常發生污水和污泥結冰的現象，造成堵塞，嚴重影響正常的生產運行。針對此問題，建議將原有的皮帶輸送機更換為螺旋輸送機，除此之外，還充分考慮將半室內輸送裝置及室外輸送裝改為機械輸送。如螺旋輸送機室外部分已結冰，需注意待污水或污泥形成的冰融化后再運行，關機時應先將污水排盡后再關機。各車間內輸出的柵渣、浮渣、脫水污泥應及時清運，避免產生凍結。3、曝氣沉砂間（污泥脫水間）冬季在室內運行的曝氣沉砂間、污泥脫水間等，為了保持室內溫度而將門窗 進行封閉，通風條件較差，車間水蒸氣較大，車間內配電柜因濕度較大經常造成電器元件腐蝕、短路造成很大的安全生產隱患。可采取在車間內增大引風設備功率、增加引風設備臺數，采取間歇性開啟引 風設備既保持室內通風，又保證室內溫度不明顯下降。另外將電纜溝與室內排水溝進行分開設置，避免潮氣通過排水溝竄至配電柜，大大降低了電氣設備的故障率。
二、生化系統
目前，我國污水處理廠普遍采用的工藝為生物處理技術，其中活性污泥法處 理技術較為成熟，被廣泛應用。在低溫情況下，各種微生物的種群組成、活性、細胞增殖，以及水的粘度、曝氣池充氧效率、活性污泥的絮凝與沉降性能等都會發生較大的變化，很大程度上會影響污水處理廠的運行效率，污水處理廠需結合自身工藝和進水特征進行生產運行參數調整。
1、生化池
冬季污水處理廠多存在污泥活性較弱、反應速度慢的問題。因大部分微生物適宜生長的環境為20-35 ℃，此時生物活性較為強烈。當外界溫度低于10℃是，微生物基本處于休眠狀態；當外界溫度低于4℃時，微生物將開始出現死亡。硝化反應的適宜溫度是20-30℃，15℃以下時硝化反應速率下降，5℃時反應完全停止；反硝化反應的適宜溫度是20-40℃，低于15℃時反硝化菌的增殖和代謝速率降低。而我國北方冬季的污水溫度在10℃左右，甚至更低，遠遠達不到微生物進行生物脫氮反應的最適條件。
1）保溫工作
應于上凍期前對所有管線進行保溫，防止發生凍堵現象；對曝氣池一段進行 蒸汽加熱措施，提高曝氣池內的溫度，防止低溫造成微生物死亡；加大鼓風機曝氣量也可以有效地在冬季提升水溫。
2）工藝參數調整
以生活污水為主的污水處理廠可根據自身實際情況調整工藝參數，污水廠應控制略高的F/M，通過適當的曝氣控制，即在保證所有單元格曝氣充足的前提下將 DO值控制在 2.0-3.5mg/L，若曝氣過量可能導致活性污泥系統活性不強、形狀不佳、沉降性能差、運行成本高等問題；在保證預處理單元正常工作的前提下，保證 MLVSS/MLSS、SV在正常范圍內，并對內外回流量、回流比等參數進行調整。另外，應盡量維持與常溫條件基本相同的硝化菌濃度，即在每降低 1℃的情況下，提高10%左右的污泥齡，當溫度下降超過10℃時，必須將污泥齡調至≧14d。
同時，必須適時加強低負荷運行的調試，即在規范的流程下合理調節進水的流量，并盡量增長水力停留時間，在有效減少沉砂池整體運行時間的基礎上，進一步提高生物池中進水的BOD值。
2、污泥膨脹
冬季極易出現污泥膨脹的問題，此時的污泥膨脹具有三個顯著的特點：一是 發生率極高，約60%的城市污水處理廠每年都會發生污泥膨脹；二是普遍性，在各種類型的活性污泥工藝中都存在；三是危害嚴重，它不僅導致污泥流失、SS 超標，并且大大降低了污水處理能力，一旦發生則很難控制或恢復。經有關研究表明，溫度是影響污泥膨脹的重要因素，因微絲菌屬的小胸蟲在低溫條件下會引起污泥膨脹，該細菌低溫（≤12-15℃）、低負荷（≤0.1kg/d）的生長環境下絲特別長，具有疏水性特點。應對污泥膨脹問題應控制好適當的污泥負荷，不宜過低。有厭氧選擇區的工藝可以利用生物選擇的功能抑制絲狀菌的產生，避免污泥膨脹。當SVI＞150時，就應引起足夠重視，必要時可投加化學藥劑進行控制，人工合成的高分子陽離子 多聚物對控制污泥膨脹有較好的效果，對產泥量影響較小但費用較高；若投加無機絮凝劑（石灰或三氯化鐵）效果也不錯，但會大大增加產泥量。氯和過氧化氫已在抑制絲狀菌生長方面有了成功應用，但需注意氯的投加量，若投加量過大則會傷害到絮體微生物，不利于改善污泥性能。
3、污泥脫水系統
當低溫條件下，污泥活性低，給污泥脫水系統的運行管理帶來一定難度，脫水污泥的含水率不易控制。
應加強污泥濃縮、脫水系統的運行管理，根據生產需要合理安排污泥脫水機的運行，保證生化系統維持適當的MLSS，要注意避免由于脫水機運行不正常，引起剩余污泥在處理系統中產生惡性循環，導致進入生化系統的濃度升高，帶來不利影響。同時對絮凝劑的用量應開展積極探索，通過小試試驗摸索規律，盡量使用自來水進行配藥，降低 PAM用量。因冬季配藥水溫低，嚴重影響聚丙烯酰胺的溶解度，可以考慮在配藥罐、配水管、水箱處加熱裝置，以提高水溫。
三、其他
1、構筑物與設施的保溫
為保證冬季供暖設備正常運行，進入冬季前，應對污水廠內供暖設備、供暖 管線進行全面的檢查維護，保證冬季供暖期間連續正常運行。供暖需達到以下要求：保證各生產車間夜間室內最低溫度保持在5℃以上。注意門窗封閉，車間門要安裝棉門簾，巡視時要格外注意室內溫度的變化，對一些易凍的井室要做好保溫，如污水池、初沉池排泥閥井室、初沉池放空閥井室等，及各種污水、污泥、空氣、投藥管線和閥門應注意防凍，對于裸露在室外的管線要纏好保溫棉、保溫氈，對于一些間歇性輸送液體的管線應在管線外纏繞伴熱帶，保證管線內液體不上凍結冰。另外，污泥、污水在嚴寒的環境下易結冰，常出現室外設施凍漲、結冰的現 象，需加強水廠各處理單元的巡檢工作，包括工藝巡檢和設備巡檢，及時發現運行過程中的異常情況并及時處理。
2、設施的保養與維護
冬季上凍后，對設備設施的維護保養工作將從室外轉入室內工作，應提前做 好關鍵設備的維護保養和維修工作，于冬季到來之前完成更換設備潤滑油及注油脂的工作，特別是對曝氣和排泥系統進行系統檢修，保障關鍵設備冬季不出大故障。進入冬季以后，所有的污水處理區和污泥處理區必須保持連續運行，進入冬 季后各構筑物不允許放空，避免池體出現含水凍融現象。應根據實際生產需要調整設備運行狀態。一般設備間歇運行，在冬季運行時應適當調整運行時間，變間歇運行為連續運行。鼓風機進風閥開度要適當控制在低限位，防止氣溫過低，造成電流過大出現過載停機。柵渣、浮渣、脫水污泥做到及時清運。
3、生產數據的收集與分析
要加強生產數據的收集、整理、統計和分析工作，應特別注意強化數據的統計分析，將數據分析的結論更好地應用于知道生產運行的調整和調節。應確保在線儀表設施的正常運行，保證數據獲取和上傳的準確性，充分發揮在線儀表的監控作用，數據的可靠性是開展數據分析的前提，同時應加強化驗分析工作能力，開展有效、具指導意義的數據分析。