本实用新型涉及污水处理技术领域，具体涉及一种新型高效厌氧生化反应系统，该系统包括反应器和沼气增压子系统；反应器包括罐体和由下至上依次间隔设置在罐体内的旋流布水器、上引导流器和三相分离器；旋流布水器与废水进水管连接；上引导流器用于使废水由旋流布水器朝向三相分离器上引导流；沼气增压子系统位于罐体外；沼气增压子系统的进口端和出口端与三相分离器和上引导流器一一对应地连通；沼气增压子系统接收来自三相分离器的沼气并对其进行增压后再输至上引导流器以驱动上引导流器内的废水由旋流布水器朝向三相分离器上引导流。本实用新型提供的新型高效厌氧生化反应系统具有高消化速率、高消化负荷且结构简单、易于制造和维修的优势。