本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种微蒸发液相氧化系统，包括供气模块、废水模块、混合反应模块及回收模块，所述混合反应模块包括混合器及反应器，所述混合器通过微纳气泡技术向水体中注入微小气泡，提高水体的溶解氧含量，所述反应器提供有机废水稳定氧化反应的环境，同时便于收集蒸发出的气体和氧化产生的热量，所述反应器内壁设有保护涂层，所述反应器外侧设有电加热装置，所述反应器顶部设有温控调压组件，所述回收模块包括换向阀、冷却器及热交换器；本发明反应器内为微蒸发液相氧化，反应温度为150～170℃，反应压力为0.55～0.65MPa，低压安全，降低设备投入成本，反应器可以采用反应罐或反应管，选择多样化，提高系统适配性。