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①细胞外酶：将不溶性的有机高分子物质水解成为可溶性的有机物单体。其中，蛋白质水解转化为氨基酸、碳水化合物水解转化成糖类、脂肪水解转化成长链可溶性的脂肪酸和糖类。
②有机物单体的发酵降解。产物为甲酸、氢气、丙酮酸盐、重碳酸盐、乙醇以及各类挥发性低碳脂肪酸。
③简单有机物被专性产氢产乙酸菌氧化成氢气和乙酸。
④重碳酸盐在同型产乙酸菌利用氢气作用下还原成为乙酸。
⑤简单有机物在硝酸盐还原菌和硫酸盐还原菌作用下氧化成重碳酸盐酸。
⑥乙酸盐在硝酸盐还原菌和硫酸盐还原菌作用下氧化为碳酸盐。
⑦在硝酸盐还原菌和硫酸盐还原菌作用下甲酸或氢气的氧化。
⑧在产甲烷八叠球菌和产甲烷丝菌作用下酸发酵产甲烷。总甲烷含量70%的甲烷都在本阶段产生。
⑨在氢氧化产甲烷菌作用下重碳酸盐还原产甲烷。总甲烷含量30%的甲烷都在本过程产生。
1.3 UASB反应器的优点及存在的主要问题
1.3.1 UASB反应器的优点
UASB反应器的基本特征是不用吸附载体，就能形成沉降性能良好的粒状污泥，保持反应器内高浓度的微生物，因而可以承受较高的COD负荷（可高达30~50kgCOD/(m3·d)以上），COD去除率可达90%以上。而好氧生物处理中，效果最好的好氧纯生物流化床、深井曝气等工艺COD负荷也只有10kgCOD/(m3·d)左右，COD去除率为70%~80%。与其他厌氧生物反应器相比，其优点如下：
(1) 构造简单巧妙
沉淀区设在反应器的顶部，废水由反应器底部进入，向上流过污泥床区与大量的厌氧细菌接触，废水中的有机物被厌氧菌分解成沼气（主要成分为CH4和CO2），废水在升流的过程中夹带着沼气和厌氧菌固体物。沼气在气室被分离去掉被分离去掉，并通过导管不断排出，可收集利用。废水和厌氧菌固体物在沉淀区进行固液分离，处理过的净化水由反应器顶部排走，废水完成了处理的全过程。沉淀区的大部分污泥可返回污泥床区，可使反应器内保持足够的生物量。由此可知，整个设备是集生物反应器与沉淀于一体，反应器内不设机械搅拌，不装填料，构造较为简单，运行管理方便。
(2) 反应器内可培养出厌氧颗粒污泥
UASB反应器在处理大多数有机废水时，只要操作方法正确，一般均可以在反应器内培养出厌氧颗粒污泥，厌氧颗粒污泥的特性是有很高的去除有机物活性，密度比絮体污泥大，具有良好的沉降性能，使反应器内可维持很高的生物量。
(3) 实现了污泥泥龄（SRT）与水力停留时间（HRT）的分离
由于在反应器内能维持很高的生物量，污泥泥龄很长，废水在反应器内的HRT较短，使SRT大于HRT，因而反应器具有很高的容积负荷率和很好的运行稳定性，这是现代厌氧反应器与传统厌氧反应器的最大区别。
(4) UASB反应器对各类废水有很大的适应性
UASB反应器不仅可以处理高浓度有机废水，如酒精、糖蜜、柠檬酸等生产废水，也可以处理中等浓度有机废水，如啤酒、屠宰、软饮料等生产废水，并且可处理低浓度有机废水，如生活污水、城市污水等。UASB反应器可在高温（55℃）和中温（35℃）下运行，并可在低温（20℃）下稳定运行。除了含有有毒物质的有机废水外，UASB反应器几乎可适应不同行业排出的各类有机废水。
(5) 能耗低，产泥量少
由于UASB反应器不需要供氧，不需要搅拌，不需要加温，在实现高效能的同时，达到了低能耗，并可提供大量的生物能沼气，因此，UASB反应器是一种产能型的废水处理设备。由于SRT很长，不仅产生的污泥是稳定的，而且产泥量很少，从而降低了污泥处理费用。