本发明涉及一种一气两用的双循环厌氧反应器及其方法，属于污水厌氧处理领域，反应器设有沼气导流提升装置、沼气收集装置，沼气提升装置在收集和提升沼气过程中，其内部泥水由上而下形成由高到低的密度差，利用沼气上升过程中产生的密度差为动力，将泥水提升至一定高度，当所提升的泥水量大于进水量时，大于进水量部分的泥水，在厌氧反应器的局部区域形成自循环A；沼气收集装置利用沼气集气过程中形成的压力为动力，将泥水提升至厌氧反应器水面以上，通过提升泥水的回流，实现自循环B，该发明不仅能提高传质效果，且对厌氧反应器高径比的要求不苛刻，在低高径比的厌氧反应器中也可实现泥水的自循环，在污水厌氧处理中具有良好的应用前景。