厌氧微生物处理是目前高浓度有机废水处理工艺中不可或缺的处理工段，它较好氧微生物处理不仅能耗低，同时还可以产生沼气作为能源二次利用。厌氧反应容积负荷高较好氧反应高出很多，对于处理同等量的COD厌氧反应投资更低。

目前常用的厌氧处理工艺有：

UASB、EGSB、IC等。其他厌氧处理工艺有：AF、AFBR、USSB、AAFEB、USR、FPR、两相厌氧反应器等。

升流式厌氧污泥床反应器（Up-flow Anaerobic Sludge Bed/Blanket，简称UASB），是一种处理污水的厌氧生物方法，又叫升流式厌氧污泥床。

UASB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。

在底部反应区内存留大量厌氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。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的污泥，与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。

膨胀颗粒污泥床(Expanded Granular Sludge Blanket Reactor，简称EGSB)，是第三代厌氧反应器。

其构造与UASB反应器有相似之处，可以分为进水配水系统、反应区、三相分离区和出水渠系统。与UASB反应器不同之处是，EGSB反应器设有专门的出水回流系统。EGSB反应器一般为圆柱状塔形，特点是具有很大的高径比，一般可达3～5，生产装置反应器的高度可达15～20米。颗粒污泥的膨胀床改善了废水中有机物与微生物之间的接触，强化了传质效果，提高了反应器的生化反应速度，从而大大提高了反应器的处理效能。

由底部的污泥区和中上部的气、液、固三相分离区组合为一体的，通过回流和结构设计使废水在反应区内具有较高的上升流速，反应器内部颗粒污泥处于膨胀状态下厌氧反应器。

IC塔，由相似2层UASB反应器串联而成，每层厌氧反应器的顶部各设一个气、固、液三相分离器。其由上下两个反应室组成。废水在反应器中自下而上流动，污染物被细菌吸附并降解，净化过的水从反应器上部流出。

IC塔由下面第一个UASB反应器产生的沼气作为提升的内动力，是升流管与回流管的混合液产生一个密度差，实现了下部混合液的内循环，使废水获得强化预处理。上面的第二个UASB对废水进行后处理（或称精处理），使出水达到预期处理要求。由底部的污泥区和中上部的气、液、固三相分离区组合为一体的，通过回流和结构设计使废水在反应区内具有较高的上升流速，反应器内部颗粒污泥处于膨胀状态下厌氧反应器。