一种超空化微气泡发生装置及发生方法，涉及油田采出水处理技术领域，包括筛选分离器，所述筛选分离器一侧设有喷入口，所述喷入口与进水管连通，所述进水管上设有进水控制阀和增压泵，所述筛选分离器顶部设有排气口，所述排气口外侧依次连通有筛管、溶气装置和进气回流管，所述进气回流管上设有回流控制阀，所述进气回流管远离溶气装置的一端与进水管连通，所述进气回流管位于进水控制阀和增压泵之间，所述筛选分离器底部设有溶气水出口，采用本发明的发生装置形成的溶气水无多余气泡，可以产生大量稳定的微气泡，微型化的气泡更加容易附着，油相被附着更多的气泡更容易被分离，无需再投加破乳剂，降低运行成本。