高效復合厭氧反應器的以其處理大、投資少，占地省，運行穩定等優點而深受矚目，并已成功地應用于啤酒生產、造紙及食品加工等行業的工業污水處理中。

高效復合厭氧反應器的運行機理，經過調節pH和溫度的廢水由反應器底部進入第一反應室，與厭氧污泥顆粒均勻混合，大部分有機物在這里被轉化成沼氣，沼氣被第一反應室的一級三相分離器收集，沼氣沿著提升管并攜帶著混合液提升至氣液分離器，分理出的沼氣從氣液分離器的頂部導管排出。分離出的泥水混合液講沿著泥水下降管返回到第一反應室底部的混合區，并與底部的顆粒污泥和進水充分混合，實現了混合液的內循環。由于有很大的升流速度，使該室內的顆粒污泥完全達到流化，有很高的傳質速率，使第一反應室具有很強的去除有機物能力，進入第二反應室的廢水可繼續進行處理，可去除廢水中的剩余有機物，使廢水得到更好的凈化，提高了出水水質。第二反應室產生的沼氣由二級三相分離器收集，通過集氣管進入氣液分離器排出。經凈化的水從沉淀區沉淀后有出水管排走。

此類高效復合厭氧反應器中，一級反應器可以是粗反應區，為高負荷反應區；而二級反應器位于頂部，為精細處理區，二級反應器內置生物填料以提高厭氧生物量，從而提高廢水的處理效率。

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