生物降解--厭氧反應器是一種設計用于在無氧環境下進行生物化學反應的設備，主要用于廢水處理和有機廢物的生物降解。其工作原理是利用厭氧微生物在無氧條件下將有機物質分解為沼氣（主要成分是甲烷和二氧化碳）、水和其他無害物質。

常見類型及結構原理

升流式厭氧污泥床反應器（UASB）

結構：由污泥反應區、氣液固三相分離器和氣室三部分組成。

原理：污水從厭氧污泥床底部流入，與污泥層中污泥混合接觸，污泥中的微生物分解污水中的有機物產生沼氣。沼氣以微小氣泡形式上升，在污泥床上部形成污泥濃度較稀薄區域，污泥和水一起上升進入三相分離器，沼氣碰到分離器下部的反射板時折向四周，穿過水層進入氣室，然后用導管導出，固液混合液經過反射進入三相分離器的沉淀區，污泥絮凝、顆粒增大后在重力作用下沉降，沉淀至斜壁上的污泥沿著斜壁滑回厭氧反應區內。

內循環厭氧反應器（IC）

結構：由兩個 UASB 反應器上下疊加串聯構成，高度可達 16-25m，高徑比一般為 4-8，由布水區、第一反應室、第二反應室、內循環系統、出水區組成。內循環系統是核心結構，由下層三相分離器、升流管、氣液分離器和泥水回流管組成。

原理：廢水進入反應器底部的混合區，與來自回流管的內循環泥水混合液充分混合后進入顆粒污泥膨脹床進行 COD 的生化降解，大部分進水 COD 在此處被降解，并產生大量沼氣。沼氣由下層三相分離器收集，沿著升流管上升，把第一反應室的混合液提升至 IC 反應器頂部的氣液分離器，沼氣在該處與泥水分離并被導出處理系統，泥水混合物則沿回流管返回反應器底部，與進水充分混合后進入第一反應室，形成內循環。經過第一反應室處理過的廢水，自動進入第二反應室繼續處理，廢水中的剩余有機物可被第二反應室內的厭氧顆粒污泥進一步降解。

厭氧折流板反應器（ABR）

結構：反應器內置豎向導流板，將反應器分隔成幾個串聯的反應室，每個反應室都是一個相對獨立的上流式污泥床系統。

原理：水流由導流板引導上下折流前進，逐個通過反應室內的污泥床層，進水中的底物與微生物充分接觸而得以降解去除。當廢水通過 ABR 時，自下而上流動，在流動過程中與污泥多次接觸，大大提高了反應器的容積利用率，可省去三相分離器。

升流式厭氧復合床反應器（UBF）

結構：下部為污泥懸浮層，上部則裝有填料，可看做是將升流式厭氧生物濾池的填料層厚度適當減小，在池底布水系統與填料層之間留出一定空間，以便懸浮狀態的顆粒污泥能在其中生長積累。

生物降解--厭氧反應器

原理：經過調節 pH 和溫度的廢水首入反應器底部的混合區，與來自外循環回流的泥水混合液充分混合后進入顆粒污泥膨脹床區進行 COD 生化降解，此處的 COD 容積負荷很高，大部分進水 COD 在此處被降解，產生大量沼氣。由于沼氣氣泡形成過程中對液體做的膨脹功產生了氣提的作用，使得沼氣、污泥和水的混合物上升，經過填料區的降解后，混合液至反應器頂部的三相分離器，沼氣在該處與泥水分離后并被導出處理系統。泥水混合物則沿擋泥板下降至反應器底部的混合區，并于進水充分混合后再次進入污泥膨脹床區，形成內循環。

優點

高效性：能快速分解有機污染物，處理效率高，可在較短時間內實現較高的有機物去除率。

能耗低：無需曝氣，相比好氧處理能耗大幅降低，節省運行成本。

產生能源：產生的沼氣可作為能源回收利用，如用于發電、供熱等，實現資源的循環利用。

剩余污泥量少：厭氧微生物代謝活動相對緩慢，產生的剩余污泥量較少，減少了污泥處理的難度和成本。

適用范圍廣：可以處理各種高濃度有機廢水，包括工業廢水、農業廢水、生活污水以及垃圾滲濾液等。