一种三级循环好氧反应器，包括池体，池体内自下至上依次分为锥形污泥膨胀区、好氧反应区、缺氧反应区、沉淀过滤层，好氧反应区的上部设有一级气固液分离区，缺氧反应区的上部设有二级气固液分离区，两级气固液分离区内均设置有三相分离器，沉淀过滤层的上方设置有出水堰，出水堰上设有出水管；池体的顶部设置有双级循环回流系统，该双级循环回流系统包括气提管、气液分离罐和下层回流管，二级气固液分离区和沉淀过滤层之间设置有上层回流管，上层回流管与设置在池体上方的曝气进气管连接。该反应器具有三级循环回流系统，具有絮状污泥快速启动、耐冲击负荷的能力强、进水PH值要求宽松、颗粒污泥增长快、能耗低、处理效率高、出水水质稳定的特点。