废水进入入反应器底部的混合区，并与来自回流管的内循环泥水混合液充分混合后进入颗粒污泥膨胀床进行COD的生化降解，此处的COD容积负荷很高，大部分进水COD在此处被降解，并产生大量沼气。沼气由下层三相分离器收集，并沿着升流管上升。沼气上升的同时把反应室的混合液提升至IC反应器顶部的气液分离器，沼气在该处与泥水分离并被导出处理系统。泥水混合物则沿回流管返回反应器底部，并与进水充分混合后进入反应室，形成内循环。内循环的结果使反应室不仅有很高的生物量，很长的污泥龄，从而大大提高反应室去除有机物的能力。

ic厌氧反应器经过反应室处理过的废水，会自动进入第二反应室继续处理。第二反应室的液体上升流速小于反应室，一般为2-10m/h。该室除了继续进行生物反应外，由于上升流速的降低，还充当反应室和沉淀区之间的缓冲段，对防止污泥流失及确保沉淀后的出水水质起着重要作用。废水中的剩余有机物可被第二反应室内的厌氧颗粒污泥进一步降解，使废水得到更好的净化，提高出水水质。产生沼气由第二反应室的集气罩收集，通过上提升管进入气液分离器。第二反应室中的混合液在沉淀区进行固液分离，处理过的上清液由出水管排走，沉淀的污泥可自动返回第二反应室。