污水自下而上通過UASB。反應器底部有一個高濃度、高活性的污泥床，污水中的大部分有機污染物在此間經過厭氧發酵降解為甲烷和二氧化碳。 　　
氣泡的攪動，污泥床之上有一個污泥懸浮層。 　　
反應器上部有設有三相分離器，用以分離消化氣、消化液和污泥顆粒。消化氣自反應器頂部導出；污泥顆粒自動滑落沉降至反應器底部的污泥床；消化液從澄清區出水。 　　
UASB 負荷能力很大，適用于高濃度有機廢水的處理。運行良好的UASB有很高的有機污染物去除率，不需要攪拌，能適應較大幅度的負荷沖擊、溫度和pH變化。　
二、構造
構造上的特點是集生物反應與沉淀于一體，是一種結構緊湊的厭氧反應器。反應器主要由下列幾個部分組成。
1.配水系統
其主要功能是：1.將進入反應器的原廢水均勻地分配到反應器整個橫斷面，并均勻上升
2.起到水力攪拌的作用。這都是反應器有效運行的關鍵環節。
2.反應區是UASB的主要部位，包括顆粒污泥區和懸浮污泥區。在反應區內存留大量厭氧污泥，具有良好凝聚和沉淀性能的污泥在池底部形成顆粒污泥層。廢水從污泥床底部流入，與顆粒污泥混合接觸，污泥中的微生物分解有機物，同時產生的微小沼氣氣泡不斷放出。微小氣泡上升過程中，不斷合并，逐漸形成較大的氣泡。在顆粒污泥層的上部，由于沼氣的攪動，形成一個污泥濃度較小的懸浮污泥層。
3.三相分離器
　　由沉淀區、回流縫和氣封組成，其功能是將氣體（沼氣）、固體（污泥）和液體（廢水）等三相進行分離。沼氣進入氣室，污泥在沉淀區進行沉淀，并經回流縫回流到反應區。經沉淀澄清后的廢水作為處理水排出反應器。 　　
三相分離器的分離效果將直接影響反應器的處理效果。
4.氣室也稱集氣罩，其功能是收集產生的沼氣，并將其導出氣室送往沼氣柜。
5.處理水排出系統
功能是將沉淀區水面上的處理水，均勻地加以收集，并將其排出反應器。
此外，在反應器內根據需要還要設置排泥系統和浮渣清除系統。　
三、特點
與其他類型的厭氧反應器相較有下述優點： 　　
1.污泥床內生物量多，折合濃度計算可達20~30g/L；
2.容積負荷率高，在中溫發酵條件下，一般可達10kgCOD/（m3.d）左右，甚至能夠高達15~40kgCOD/(m3.d)， 廢水在反應器內的水力停留時間較短，因此所需池容大大縮小　
3. 設備簡單，運行方便，勿需設沉淀池和污泥回流裝置，不需要充填填料，也不需在反應區內設機械攪拌裝置，造價相對較低，便于管理，且不存在堵塞問題。　　
主要內容有：

①根據水質特點、水量大小、去除率等選定池型，確定主要尺寸；

②設計進水、配水和出水系統；

③選定三相分離器的型式，沼氣回收設備。