UASB厭氧反應(yīng)器可分為兩個(gè)區(qū)域，反應(yīng)區(qū)和氣、液、固三相分離區(qū)。在反應(yīng)區(qū)下部，是由沉淀性能良好的污泥（顆粒污泥或絮狀污泥），形成厭氧污泥床。當(dāng)廢水由反應(yīng)器底部進(jìn)入反應(yīng)器后，由于水的向上流動和產(chǎn)生的大量氣體上升形成了良好的自然攪拌作用，并使一部分污泥在反應(yīng)區(qū)的污泥床上方形成相對稀薄的污泥懸浮層。懸浮液進(jìn)入分離區(qū)后，氣體先進(jìn)入集氣室被分離，含有懸浮液的廢水進(jìn)入分離區(qū)的沉降室，由于氣體已被分離，在沉降室擾動很小，污泥在此沉降，由斜面返回反應(yīng)區(qū)。
UASB厭氧反應(yīng)器由污泥反應(yīng)區(qū)、氣液固三相分離器(包括沉淀區(qū))和氣室三部分組成。在底部反應(yīng)區(qū)內(nèi)存留大量厭氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥層。UASB厭氧反應(yīng)器廢水被盡可能均勻的引入反應(yīng)器的底部，污水向上通過包含顆粒污泥或絮狀污泥的污泥床。要處理的污水從厭氧污泥床底部流入與污泥層中污泥進(jìn)行混合接觸，污泥中的微生物分解污水中的有機(jī)物，把它轉(zhuǎn)化為沼氣。沼氣以微小氣泡形式不斷放出，微小氣泡在上升過程中，不斷合并，逐漸形成較大的氣泡，在污泥床上部由于沼氣的攪動形成一個(gè)污泥濃度較稀薄的污泥和水一起上升進(jìn)入三相分離器，沼氣碰到分離器下部的反射板時(shí)，折向反射板的四周，然后穿過水層進(jìn)入氣室，集中在氣室沼氣，用導(dǎo)管導(dǎo)出，固液混合液經(jīng)過反射進(jìn)入三相分離器的沉淀區(qū)，污水中的污泥發(fā)生絮凝，顆粒逐漸增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沿著斜壁滑回厭氧反應(yīng)區(qū)內(nèi)，使反應(yīng)區(qū)內(nèi)積累大量的污泥，與污泥分離后的處理出水從沉淀區(qū)溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。在污泥層形成的一些氣體附著在污泥顆粒上，附著和沒有附著的氣體向反應(yīng)器頂部上升。上升到表面的污泥撞擊三相反應(yīng)器氣體發(fā)射器的底部，引起附著氣泡的污泥絮體脫氣。氣泡釋放后污泥顆粒將沉淀到污泥床的表面，附著和沒有附著的氣體被收集到反應(yīng)器頂部的三相分離器的集氣室。置于 集氣室單元縫隙之下的擋板的作用為氣體發(fā)射器和防止沼氣氣泡進(jìn)入沉淀區(qū)，否則將引起沉淀區(qū)的絮動，會阻礙顆粒沉淀。包含一些剩余固體和污泥顆粒的液體經(jīng)過分離器縫隙進(jìn)入沉淀區(qū)。UASB厭氧反應(yīng)器的四個(gè)階段
UASB厭氧反應(yīng)器啟動運(yùn)行的四個(gè)階段：
一階段：UASB厭氧反應(yīng)器啟動運(yùn)行初始階段：
選用接種污泥：
選用污水廠污泥消化池的消化污泥接種（具有一定的產(chǎn)甲wan活性）。
接種污泥的方法：接種污泥量、接種污泥的濃度
方法：將含固80%的接種污泥加水?dāng)嚢韬螅鶆虻谷氲経ASB厭氧反應(yīng)器反應(yīng)池。
接種污泥量：接種污泥量為UASB厭氧反應(yīng)器的有效容積的30%到50%，少15%，一般為30%。接種污泥的填充量不超過UASB厭氧反應(yīng)器的有效容積的60%。本系統(tǒng)接種污泥量為80m3。
接種污泥的濃度：初啟動時(shí)，稀型污泥的接種量為20到30kg VSS/m3, 濃度小于40 kg VSS/m3的稠型硝化污泥接種量可以略小些。
亦有建議以6-8kgVSS/m3為宜，因?yàn)橄勰嘁话銥樾鯛铙w，不宜接種太多，太對了對顆粒污泥不但沒有好出，反而不利，種泥即污泥種的意思，種泥太多事沒有必要的，顆粒污泥并非是種泥本身形成的，而是以種泥為種子，在提供充足的營養(yǎng)基質(zhì)下由新繁殖的微生物形成，種泥多了，反而會與初生得顆粒污泥爭奪養(yǎng)分，不利于顆粒污泥的形成 。
接種污泥時(shí)的水質(zhì)
配制低濃度的廢水有利于顆粒污泥的形成，但濃度也應(yīng)當(dāng)足夠維持良好的細(xì)菌生長條件，因此，初始配水低CODcr濃度為2000mg/L，然后逐步提高有機(jī)負(fù)荷直到可降解的CODcr去除率達(dá)到80%為止。UASB厭氧反應(yīng)器的四個(gè)階段
當(dāng)進(jìn)水CODcr濃度高時(shí)，可采用稀釋水進(jìn)水,調(diào)節(jié)到適宜的CODcr濃度值。
二階段（初始運(yùn)行階段）（估計(jì)30天）
初始階段是指反應(yīng)器負(fù)荷低于2kgCODcr/m3·d的運(yùn)行階段，此階段反應(yīng)器的負(fù)荷由0.1kgCODcr/m3· d開始，逐步分多次提升到2kgCOD/m3·d。
開始采用間歇進(jìn)水，污泥負(fù)荷宜控制在0.05-0.2kgCODcr/(KgVss·d),當(dāng)接種污泥逐漸適應(yīng)廢水后，污泥逐漸具有除去有機(jī)物的能力，當(dāng)CODcr去除率達(dá)到80%，或出水有機(jī)酸濃度低于200-mg/L,可以提升進(jìn)水負(fù)荷大約為0.5kgCODcr/m3· d，此時(shí)進(jìn)水有間歇進(jìn)水改為連續(xù)進(jìn)水。
提升CODcr濃度標(biāo)準(zhǔn)為:當(dāng)可生物降解的CODcr去除率達(dá)到80%后方可提高，直到達(dá)2kgCOD/m3·d為初始階段。
在這段運(yùn)行中，有少量的非常細(xì)小的分散污泥帶出，其主要原因是水的上流速度和逐漸產(chǎn)生的少量沼qi
初始運(yùn)行階段，每日測定進(jìn),出水流量、pH、CODcr、ALK、VFA、SS等項(xiàng)目，經(jīng)測定結(jié)果判斷，若出水VFA＜3mmol/l，VFA/ALK=0.3以下，表示UASB厭氧反應(yīng)器系統(tǒng)運(yùn)行正常。
三階段：顆粒污泥出現(xiàn)期（預(yù)計(jì)25天）
結(jié)束初期啟動后，污泥已適應(yīng)廢水性質(zhì)并具有一定除去有機(jī)物的能力，這時(shí)應(yīng)及時(shí)提升污泥負(fù)荷為0.25kgCODcr/kgVSS·d或進(jìn)水容積負(fù)荷2.0 kgCODcr/m3·d，使微生物獲得足夠的營養(yǎng)。
反應(yīng)器的有機(jī)負(fù)荷由2kgCOD/m3· d到3.0kgCOD/m3·d的運(yùn)行階段
此階段的反應(yīng)負(fù)荷由2kgCOD/m3·d開始，每次0.1kgCOD/m3·d有機(jī)負(fù)荷提升，也可以每次負(fù)荷增加20%，每次操作所需時(shí)間長短不同，有時(shí)可長達(dá)兩周，有時(shí)僅幾天，經(jīng)過多次重復(fù)操作可達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)。
但提升有機(jī)負(fù)荷的標(biāo)準(zhǔn)與監(jiān)測項(xiàng)目判斷運(yùn)行正常的方法同初始運(yùn)行階段。
在這段運(yùn)行中，由于提升水量大，COD濃度高，產(chǎn)氣量和上流速度的增加引起污泥膨脹，污泥量帶出量多，大多為細(xì)小非分散的污泥或部分絮狀污泥。這種污泥的帶出，有利于顆粒化污泥的形成。
四階段：顆粒污泥培養(yǎng)期（30天）
本階段的任務(wù)是要實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器內(nèi)德污泥全部顆粒化或使反應(yīng)器達(dá)到設(shè)計(jì)負(fù)荷，為了加速污泥的增值，應(yīng)盡快把污泥負(fù)荷提高至0.4-0.5kgCODcr/kgVSS·d，使微生物獲得充足養(yǎng)料，促進(jìn)其快速增長。
這一階段是指反應(yīng)器的有機(jī)負(fù)荷達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)3.0kgCOD/m3·d，以后的穩(wěn)定運(yùn)行階段。在這段的運(yùn)行中，PH值、溫度、有機(jī)負(fù)荷、VFA、ALK等各項(xiàng)操作參數(shù)嚴(yán)格控制，逐步形成顆粒污泥。
