本发明提供一种双循环厌氧反应器，包括池体，池体内自下至上依次分为锥形污泥膨胀区、主反应区、次反应区和沉淀区，主反应区的上部设有一级气固液分离区，次反应区的上部设有二级气固液分离区，沉淀区的上方设置有出水堰，气水分离罐与一级气固液分离区之间连接有一级沼气管，气水分离罐与二级气固液分离区之间连接有二级沼气管，气水分离罐与布水管之间连接有沼气循环管，池体的底部设置有布水管，池体的底部还设置有排泥管。本发明具有池体高度低、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，操作简单，运行方便。