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本发明涉及一种微气泡环流反应系统，属于污水处理设备技术领域，其包括水槽、进液泵、进气泵以及环流反应器，进液泵入口通过管道与水槽出口连通，在环流反应器的底部开通有混合气液入口、侧壁上开设有出水口，还包括Y型气液混合器，Y型气液混合器的出口通过穿过环流反应器底部延伸至环流反应器内的导流管与环流反应器连通，通过采用多级Y型气液混合器，使气体与液体在Y型气液混合器中充分混合后再经多个导流筒导流，在升液一降液一升液一降液的自循环流动中气液混合，一方面能够有效阻止微气泡在上升过程中合并，另一方面还能增强气液间的传质和传热效果，提高水体的空化降解能力，而且本发明能耗低、运行成本相对较低，适于工业化应用。