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UASB厭氧反應器又稱升流式厭氧污泥床，運行原理是污水通過布水裝置依次進入底部的污泥層和中上部的污泥懸浮層，與其中的厭氧微生物進行反應生成沼氣，氣、液、固混合液通過上部的三相分離器進行分離，污泥回落到污泥懸浮區，分離后的污水排出系統，同時回收厭氧反應器產生的沼氣。

底部的污泥區和中上部的氣、液、固三相分離區組合為一體的厭氧硝化裝置。

UASB厭氧反應器主要組成包括：進水配水系統、反應區、三相分離器、出水系統、氣室、浮渣收集系統、排泥系統。

1)進水配水系統

進水配水系統兼有配水與水力攪拌的功能，有效的配水是保證系統高效運行的關鍵之一。

2)反應區

又分為污泥床區和污泥懸浮區，其中污泥床區集中了大部分高活性的顆粒污泥，是有機物主要降解場所；污泥懸浮區是絮狀污泥集中的區域。

3)三相分離器

由沉淀、回流、氣封等組成。主要是講固、液、氣三相分離；保證出水水質；保證反應器內污泥量和利于污泥顆粒化等。

4)出水系統

利于將經過沉淀后的水均勻收集，并排出反應器

5)氣室

主要是收集沼氣。

6)浮渣收集系統

主要是清除沉淀區液面和氣室液面的浮渣

7)排泥系統

只要是均勻的排出反應器的剩余污泥。