構(gòu)造
進(jìn)水配水系統(tǒng)：其作用是將廢水均勻地分配到反應(yīng)器的整個橫斷面，并具有水力攪拌的功能。通常由進(jìn)水總管、配水支管和出水點等組成，通過合理設(shè)計配水系統(tǒng)，可使廢水在反應(yīng)器內(nèi)均勻分布，避免出現(xiàn)局部水流短路或死區(qū)，保證反應(yīng)器內(nèi)微生物與廢水充分接觸，提高處理效果。
反應(yīng)區(qū)：這是 UASB 厭氧反應(yīng)器的核心部分，包括污泥床區(qū)和懸浮污泥區(qū)。污泥床區(qū)位于反應(yīng)器底部，是高濃度污泥聚集的區(qū)域，污泥濃度可達(dá) 10 - 30g/L，甚至更高。在污泥床區(qū)，有機(jī)物在厭氧微生物的作用下進(jìn)行快速降解，產(chǎn)生大量沼氣。
懸浮污泥區(qū)位于污泥床區(qū)上方，污泥濃度相對較低，廢水在上升過程中與懸浮污泥充分混合，進(jìn)一步去除有機(jī)物。UASB厭氧反應(yīng)器發(fā)展趨勢
三相分離器：安裝在反應(yīng)區(qū)的上部，其功能是將氣、液、固三相進(jìn)行分離。由沉淀區(qū)、回流縫和氣封等部分組成。當(dāng)廢水上升到三相分離器時，沼氣在氣室內(nèi)聚集并通過導(dǎo)管排出反應(yīng)器；分離出沼氣后的廢水進(jìn)入沉淀區(qū)，在重力作用下，污泥沉淀到反應(yīng)器底部，上清液則通過出水堰排出反應(yīng)器。
三相分離器的分離效果直接影響反應(yīng)器的處理效率和穩(wěn)定性。
出水系統(tǒng)：主要由出水堰和出水管組成，其作用是將經(jīng)過處理后的上清液均勻地收集并排出反應(yīng)器。出水堰的設(shè)計要保證出水均勻，避免出現(xiàn)短流現(xiàn)象，以確保出水水質(zhì)的穩(wěn)定性。
氣室：位于反應(yīng)器頂部，用于收集和儲存產(chǎn)生的沼氣。沼氣在氣室內(nèi)聚集，達(dá)到一定壓力后通過沼氣管道輸送到后續(xù)處理裝置或利用設(shè)備，如用于發(fā)電、供熱等。
UASB 厭氧反應(yīng)器的工作原理
厭氧發(fā)酵過程：在 UASB 厭氧反應(yīng)器中，廢水從底部進(jìn)入反應(yīng)器，在污泥床區(qū)和懸浮污泥區(qū)與厭氧微生物充分接觸。厭氧微生物通過水解、酸化、產(chǎn)乙酸和產(chǎn)甲烷等一系列復(fù)雜的生化反應(yīng)過程，將廢水中的有機(jī)物逐步轉(zhuǎn)化為沼氣（主要成分是甲烷和二氧化碳）和污泥。
在水解階段，復(fù)雜的有機(jī)物如多糖、蛋白質(zhì)和脂肪等在水解酶的作用下，分解為簡單的有機(jī)物，如葡萄糖、氨基酸和脂肪酸等。酸化階段，水解產(chǎn)物進(jìn)一步被酸化菌轉(zhuǎn)化為揮發(fā)性脂肪酸、醇類、二氧化碳和氫氣等。產(chǎn)乙酸階段，酸化產(chǎn)物被產(chǎn)乙酸菌轉(zhuǎn)化為乙酸、二氧化碳和氫氣。最后，在產(chǎn)甲烷階段，產(chǎn)甲烷菌將乙酸、二氧化碳和氫氣等轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳。
污泥顆粒化：UASB 厭氧反應(yīng)器能夠?qū)崿F(xiàn)高效處理的關(guān)鍵之一是污泥的顆?；?。
在反應(yīng)器運行過程中，厭氧微生物逐漸聚集形成顆粒污泥。顆粒污泥具有良好的沉降性能和較高的生物活性，能夠承受較高的有機(jī)負(fù)荷和水力負(fù)荷。
顆粒污泥的形成主要是由于微生物之間的相互作用、胞外聚合物的分泌以及環(huán)境因素的影響等。顆粒污泥內(nèi)部存在著不同種類的微生物，它們相互協(xié)作，形成一個穩(wěn)定的微生物生態(tài)系統(tǒng)，從而提高了對有機(jī)物的降解能力。UASB厭氧反應(yīng)器發(fā)展趨勢
水力循環(huán)與三相分離：廢水在反應(yīng)器內(nèi)的上升流動產(chǎn)生了水力循環(huán)，使廢水與污泥充分混合，促進(jìn)了微生物與底物的接觸和反應(yīng)。
同時，產(chǎn)生的沼氣在上升過程中形成微小氣泡，這些氣泡在污泥層中起到攪拌作用，進(jìn)一步增強了傳質(zhì)效果。當(dāng)氣、液、固三相混合物上升到三相分離器時，由于重力和氣體浮力的作用，實現(xiàn)了氣、液、固三相的分離。
沼氣被收集到氣室，污泥在沉淀區(qū)沉淀后回流到反應(yīng)區(qū)，上清液則通過出水系統(tǒng)排出反應(yīng)器。這種三相分離機(jī)制保證了反應(yīng)器內(nèi)污泥的高濃度和穩(wěn)定運行，同時也提高了沼氣的收集效率。
