本发明提供一种内混合厌氧反应罐，罐体呈柱状，罐体内自下至上依次设置有锥形污泥膨胀区、反应区、气固液分离区和沉淀分离出水区；锥形污泥膨胀区为一锥形罩，沉淀分离出水区的上方设置有出水堰，罐体的顶部设置有自动回流系统，该自动回流系统包括气提管、气水分离罐和回流管，气提管与锥形污泥膨胀区和气水分离罐连接，回流管伸入到反应区下部，气水分离罐与气固液分离区之间连接有沼气管，气水分离罐与布水管之间连接有沼气循环管。本发明具有罐体高度低、絮状污泥快速启动、耐冲击负荷的能力强，进水PH值要求宽松，颗粒污泥增长快，处理能耗低的优点，且处理效率高，出水水质稳定，适用于各种浓度有机污染物的处理，操作简单，运行方便。