本发明公开一种双循环多级厌氧反应装置，包括两个厌氧反应器，所述厌氧反应器包括容器体（15），其所述容器体（15）内自下而上依次设有布水器（2）、通往布水器（2）的进水管（1）、一级三相分离器（3）、二级三相分离器（6）、出水管（11）和旋流气液分离器（10），旋流气液分离器（10）顶部设有通往外部的沼气出口管（8），布水器（2）和一级三相分离器（3）之间设有流化床反应室（14），一级三相分离器（3）和二级三相分离器（6）之间设有深度净化反应室（4）。本发明既有内循环又有外循环，具有节电、污泥量少、处理容积负荷率高、节省占地、抗冲负荷性强等优点，适合于高浓度和低浓度有机工业废水。