本发明公开了一种高浓污水处理用伞状射流式曝气系统，曝气系统包括：射流发生器，固定在曝气池的一侧；伞状水流分散器，包括与射流口保持同轴的散射轴和伞状散射盘，水流分散器固定在射流发生器射流口的对面；高压空气散射器，设置在所述伞状散射盘内，空气散射器包括设置在伞状散射盘上的若干个散射喷嘴。有益效果是：通过高压喷射将污水射到散射盘上，通过撞击污水分散成水花，实现自然曝气，同时在通孔处形成负压，使得分散的水花局部压力降低，水体内部的臭气因低压而溢出，散射喷嘴处提供高压空气，使得污水内可以融入大量的自然氧气，污水落入曝气池中空气又释放出来，使得水体始终处于局部活动状态，有利于微生物的生长和自然曝气。