UASB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。厭氧反應(yīng)發(fā)生在廢水和污泥顆粒接觸的過程。在厭氧狀態(tài)下產(chǎn)生的沼氣(主要是甲烷和二氧化碳)引起了內(nèi)部的循環(huán)，這對于顆粒污泥的形成和維持有利。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)過分離器縫隙進入沉淀區(qū)。

三相分離器同時具有兩個功能:收集反應(yīng)室產(chǎn)生的沼氣,使分離器內(nèi)的懸浮物有效沉降。圖1為傳統(tǒng)的三相分離器,是德國的磚利設(shè)計。 其工作過程是:反應(yīng)器內(nèi)含有大量氣泡的三相混合流上升至分離器底部,碰到反射板,氣體折流而上,與固、液相分離,集中到氣室排放。固液混合液進入分離器,在沉淀區(qū)分離,澄清液通過溢流堰排出。失去氣泡攪動作用的污泥發(fā)生絮凝、沉降和濃縮,然后沿斜壁下滑,通過污泥回流口返回反應(yīng)區(qū)。由于沉淀區(qū)內(nèi)液體無氣泡,污泥回流口以上的混合液比重大于反應(yīng)器內(nèi)液體比重,使?jié)饪s后的污泥能夠返回反應(yīng)區(qū)。由此,三相分離器要實現(xiàn)良好分離效果,應(yīng)滿足:

1.水和污泥的混合物進入沉淀區(qū)之前,氣泡必須分離;

2.污泥在沉淀器中的停留時間要短,以避免在沉淀區(qū)中產(chǎn)氣;

3.沉淀區(qū)內(nèi)表面負(fù)荷采用較小值,使污泥有效沉降。