上流式多级厌氧反应器（UMAR）是在IC厌氧反应器基础上开发成功的高效厌氧反应器，是一种非常有发展前景的内循环式厌氧反应技术。本研究基于内循环式反应器的性能要求以及IC厌氧反应器存在的问题，设计了实验室规模的UM厌氧反应器，主要研究了上升管内径、浸没深度、充气量、温度、进水流量和反应器主体顶部气压等参数对内循环效率的影响，建立了UM厌氧反应器的内循环动力学模型，并对动力学模型进行了验证。具体包括：1、UM厌氧反应器的设计。根据内循环式厌氧反应器结构设计的特点及有关研究成果为基础，设计了UM厌氧反应器的一级和二级反应室、进水出水系统、布气系统和内循环系统。2、反应器内循环影响因素的气液两相模拟实验。研究发现：（1）管径D₁与内循环水流量Qr成反比关系；（2）上升管气液提升高度H₂与浸没深度H₁大致呈正比关系，但当H₁增大至280mm后，在中高充气量条件下，H₂增加变慢；（3） L₁≤40.0L·h^-1时，循环水流量Qr随着充气量L₁的增加而增加；（4）水温对内循环水流量Qr的影响受管径和充气量的限制，管径较小（D₁=8mm）时，充气量越低，中温形成的Qr较常温形成的Qr就越大；（5）进水流量对内循环水流量Qr的影响与管径大小有关，内径越小则进水流量对内循环水流量增加的影响越显著；（6）反应器主体顶部空间气压对内循环的形成产生影响，反应器主体顶部空间气压大于外界环境的气压时，循环量变大。3、UM厌氧反应器水力学模型的建立。根据气提式反应器的水力模型及其相关内循环理论，推导出IC厌氧反应器的水力学模型，修正后得到UM厌氧反应器水力学模型：通过采用Visual Basic语言编程得到的模型软件计算出在不同管径、不同气体流量条件下相应的内循环液体流量，得到反应器出气流量Qg与内循环水流量Qr的模型曲线，模型曲线显示出二者的成对数增长关系，将曲线拟合可得到内循环液体流量与反应器产气量之间关系的模型方程。4、UM厌氧反应器内循环动力学模型的验证。选择D₁=11mm上升管为代表，改进UM厌氧反应器的内循环系统（三相分离器和气液分离器），通过气液两相模拟实验测定反应器出气流量Qg与内循环液体流量Qr。研究表明，当出气流量实验范围Qg=4.0～15.0 L·h^-1时，内循环动力学模型：Qr=25.4411lnQg—33.8287的模型计算值与实验值的误差＜5％。