UASB厭氧反應(yīng)器內(nèi)沒有載體，是一種懸浮生長型的厭氧消化方法。在反應(yīng)器底部污泥濃度較高的污泥層被稱為污泥床，而在污泥床上部污泥濃度稍低的污泥層被稱為污泥懸浮層，污泥床和污泥懸浮層統(tǒng)稱為反應(yīng)區(qū)。

在厭氧狀態(tài)下，微生物分解有機(jī)物產(chǎn)生的沼氣在上升過程中產(chǎn)生強(qiáng)烈的攪動(dòng)，有利于顆粒污泥的形成和維持。污水均勻地進(jìn)人反應(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，在與污泥顆粒的接觸過程中發(fā)生厭氧反應(yīng)，經(jīng)過反應(yīng)的混合液上升流動(dòng)進(jìn)人氣、固、液三相分離器。沼氣泡和附著沼氣泡的污泥顆粒向反應(yīng)器頂部上升，上升到氣體反射板的底面，沼氣泡u污泥絮體脫離。沼氣泡則被收集到反應(yīng)器頂部的集氣室，脫氣后的污泥顆粒沉降到污泥床，繼續(xù)參與進(jìn)水有機(jī)物的分解反應(yīng)。在一定的水力負(fù)荷下，絕大部分污泥顆粒能保留在反應(yīng)區(qū)內(nèi)，使反應(yīng)區(qū)具有足夠的污泥量。

UASB厭氧反應(yīng)器不僅適于處理高、中濃度的有機(jī)污水，也適用于處理城市污水一類的低濃度有機(jī)污水。

UASB厭氧反應(yīng)器的上部設(shè)置氣、固、液三相分離器，下部為污泥懸浮層區(qū)和污泥床區(qū)，廢水由反應(yīng)器底部均勻引入污泥床區(qū)，與厭氧污泥充分接觸反應(yīng)，有機(jī)物被厭氧微生物分解成沼氣。液體、氣體與固體形成混合液流上升至三相分離器，使三者很好地分離，使80%以上的有機(jī)物被轉(zhuǎn)化為沼氣，完成廢水處理過程。

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。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，微小氣泡在下升過程中，不斷合并，逐漸形成較大的氣泡，在污泥床下部由于沼氣的攪動(dòng)形成一個(gè)污泥濃度較稀薄的污泥和水一起下升進(jìn)入三相分離器，沼氣碰到分離器下部的反射時(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。沉淀至斜壁下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)溢流堰下部溢出，然后排出污泥床。