厭氧反應器（Anaerobic Reactor），又稱厭氧消化器，是一種利用厭氧微生物（即沒有氧氣條件下生長的微生物）來處理有機廢水的反應器。厭氧反應器中的微生物以有機物為食，將其轉化為甲烷、二氧化碳等氣體以及生物質。這一過程被稱為厭氧消化。
厭氧反應器主要用于處理高濃度、高懸浮固體、高有機質含量的廢水，如：農業廢棄物、畜禽糞便、污泥、食品加工廢水等。相較于好氧處理工藝（需氧條件下的生物處理工藝），厭氧處理工藝具有更高的有機物去除效率和更低的運行成本。
厭氧反應器有多種類型，如：
1. 固定床反應器（Fixed Bed Reactor, FBR）：這是一種裝有固體填料的反應器，厭氧微生物生長在填料表面，有機物從廢水中傳遞到微生物表面。
2. 流化床反應器（Fluidized Bed Reactor, FBR）：這是一種懸浮生長系統的反應器，厭氧微生物生長在流動的廢水中。
3. 升流式厭氧污泥床反應器（Upflow Anaerobic Sludge Bed Reactor, UASB）：這是一種上流式反應器，廢水從反應器底部進入，通過厭氧污泥床到達頂部，同時污泥床中的微生物將廢水中的有機物轉化為沼氣。
4. 厭氧濾池（Anaerobic Filter, AF）：這是一種裝有填料的反應器，廢水從反應器頂部流入，通過填料層，而厭氧微生物生長在填料表面，將廢水中的有機物轉化為沼氣。
厭氧反應器的優點包括：能耗低、可處理高濃度有機廢水、產生沼氣可作為能源利用、減少污泥產生等。然而，厭氧反應器也存在一些局限性，如：需要較長的啟動時間、對有毒物質敏感、操作條件要求較高等。因此，在實際應用中，需根據具體廢水特點選擇合適的厭氧反應器類型和操作條件。
