三相分離器是UASB反應器中最有特點和最重要的裝置。該裝置安裝在反應器的頂部，並將反應器分為下部的反應區和上部的沉澱區。它同時具有兩個功能：(1) 能收集從分離器下的反應室產生的沼氣；(2) 使得在分離器之上的懸浮物沉澱下來。對上述兩種功能，均要求三相分離器的設計既能避免沼氣氣泡上升到沉澱區因而降低沉澱效率引起出水混濁又能有效收集沼氣不使所產生的沼氣損失掉。