VTBR生化反应器基本单元为密闭的塔（柱）式反应器，因此可以方便的组成厌氧处理工艺。厌氧工艺的基本流程如图1所示：图中：1—水泵，2—第一级垂直折流生化反应器，3—射流混合器，4—空压机，5—连接管，6—第二级垂直折流生化反应器，7—第三级垂直折流生化反应器，8—出水管，9—排气管，10—储气罐，11—硫化氢脱除塔。
污水厌氧处理工艺是将生化需氧量（简称：BOD）为5000—100,000毫克/立升的污水、或同时也含有硫酸盐或硫化物的污水经污水泵（1）送到第一级厌氧VTBR（2）的底部，在进水管线上用射流混合器（3）将空压机（4）送来的生物气与污水混合，气水混合物从第一级厌氧VTBR（2）底部进入，经一级处理，从顶部排出，再流过连接管（5）进入第二级厌氧VTBR生化反应器（6）底部，再依次进入到最后第三级（7），污水从距离顶部1-2米处的出水管（8）流出，气体在顶部排气管（9）排出到储气罐（10）中，从储气罐（10）中用空压机（4）将生物气送入到硫化氢脱除塔（11），脱除硫化氢后的生物气即可用于VTBR作为搅拌气及再一次吹脱硫化氢，也可用于能量回收。整个处理工艺系统内的压力范围保持在0—0.4MPa，处理污水温度范围为15—45℃，处理时间为9-60小时。
VTBR厌氧污水处理过程中，所用VTBR单体的直径4—14米，高度根据场地的空间高度和施工难度，取2米到15米之间的数值。参数选取的原则是保证水力停留时间在生化脱除能力的范围内或设计脱除负荷在10公斤BOD/立方米容积，天（低浓度污水：BOD=5000-10000毫克/立升）和35公斤BOD/立方米容积，天（高浓度污水BOD=10000-10000毫克/立升）。