ABR厌氧反应器内设置若干竖向导流板，将反应器分隔成串联的几个反应室，每个反应室都可以看作一个相对独立的升流式污泥床系统，废水进入反应器后沿导流板上下折流前进，依次通过每个反应室的污泥床，废水中的有机基质通过各反应室并与其中的微生物充分接触而得到去除。例如在位于反应器前端的隔室中，主要以水解及产酸菌为主，而在较后面的反应器隔室中，则以菌为主。借助于水流的上升和沼气的
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ABR厌氧反应器内设置若干竖向导流板，将反应器分隔成串联的几个反应室，每个反应室都可以看作一个相对独立的升流式污泥床系统，废水进入反应器后沿导流板上下折流前进，依次通过每个反应室的污泥床，废水中的有机基质通过各反应室并与其中的微生物充分接触而得到去除。例如在位于反应器前端的隔室中，主要以水解及产酸菌为主，而在较后面的反应器隔室中，则以菌为主。借助于水流的上升和沼气的搅动作用，反应室中的污泥上下运动，水流在不同隔室中流态呈现完全混合态。但是由于导流板的阻挡和污泥自身的沉降性能，污泥在水平方向的流速极其缓慢，从而大量的厌氧污泥被截留在反应室中，反映器在整个流程方向表现为推流式流态。
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厌氧设备（UASB）反应器重要的设备之一是三相分离器，这一设备安装在反应器的顶部并将反应器分为下部的反应区和上部的沉淀区。剩余气体燃烧器和消化池盖、或贮气柜之间的距离，一般至少需要15m，并应设置在容易监视的开阔地。为了在沉淀区中达到对上升流中污泥絮体/颗粒的满意沉淀效果，三相分离器一个主要目的就是尽可能有效地分离从污泥床/层中产生的沼气，特别是在高负荷的情况下。位于集气室下面反射板的作用是防止沼气通过集气室之间的缝隙逸出到沉淀室。另外挡板还有利于减少反应室内高产气量造成的液体紊动。
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污泥和水一起上升进入三相分离器，沼气碰到分离器下部的反射板时，折向反射板的四周，然后穿过水层进入气室，集中在气室的沼气，用导管导出，固液混合液经过反射进入三相分离器的沉淀区，污水中的污泥发生絮凝，颗粒逐渐增大，并在重力作用下沉降。借助于水流的上升和沼气的搅动作用，反应室中的污泥上下运动，水流在不同隔室中流态呈现完全混合态。沉淀至斜壁上的污泥沿着斜壁滑回厌氧反应区内，使反应区内积累大量污泥，与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出，然后排出UASB罐。
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