UASB厌氧反应器由污泥反应区、气液固三相分离器（包括沉淀区）和气室三部分组成。要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解污水中的有机物，把它转化为沼气。沼气以微小气泡形式不断放出，微小气泡在上升过程中，不断合并，逐渐形成较大的气泡。在污泥床上部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的泥水混合物，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。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。
UASB设备与其他厌氧、好氧设备性能对比表：
项目 设备名称 | 有机负荷 kgCOD/m3·d | 耗 能 | 运行费用 |
UASB反应器 | 2～3 | 小 | 偏少 |
一般厌氧设备 | 4～10 | 小 | 少 |
一般好氧设备 | 1～3 | 大 | 多 |
1、处理效率高、处理量大、能耗省、运行费用低；
2、占地少、适应性强、造价低；
3、产沼气量大，可回用锅炉房，产生经济效益高。
