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理論研究認為三個階段，即厭氧消化過程分為水解發酵階段、產乙酸產氫階段、產甲烷階段三部分。

水解發酵階段和產乙酸產氫階段又可合稱為酸性發酵階段。在這個階段，污水中的復雜有機物，在酸性腐化菌或產酸菌的作用下，分解成簡單的有機物，如有機酸，醇類等，以及CO2、NH3和H2S等無機物。由于有機酸的積累，污水的pH值下降到6以下。此后，由于有機酸和含氮化合物的分解，產生碳酸鹽和氨等使酸性減退，pH值回升到6.6～6.8左右。

⑴ 水解酸化階段。污水中復雜的大分子、不溶性的有機物在細胞外酶的作用下水解為小分子、溶解性有機物，然后滲入細胞體內，水解產生揮發性有機酸、醇類及醛類等。

⑵ 產氫產乙酸階段。在產氫產酸菌的作用下，各種有機酸分解轉化為乙酸、氫和二氧化碳。

⑶ 產甲烷階段。產甲烷菌將乙酸、氫及二氧化碳轉化為甲烷。

厭氧反應器實際是將厭氧生物濾池AF與升流式厭氧污泥反應器UASB組合在一起，因此又稱為UBF反應器。厭氧復合床反應器下部為污泥懸浮層，而上部則裝有填料?？梢钥醋鍪菍⑸魇絽捬跎餅V池的填料層厚度適當減小，在池底布水系統與填料層之間留出一定的空間，以便懸浮狀態的顆粒污泥能在其中生長積累，因此又構成一個UASB處理工藝。當污水依此通過懸浮污泥層及填料層，有機物將與污泥層顆粒污泥及填料生物膜上的微生物接觸并被分解掉。