高效污泥脫水機將污泥池內的污泥通過污泥輸送泵，被輸送至計量槽，通過調節計量槽內液位調整管調節進泥量，多余的污泥通過回流管回流到污泥池；污泥和絮凝劑在絮凝混合槽內，通過攪拌機進行充分混合形成礬花，理想的礬花直徑在5mm左右；礬花在濃縮部經過重力濃縮，大量的濾液從濃縮部的濾縫中排出；濃縮后的污泥沿著螺旋軸旋轉的方向繼續向前推進，在背壓板形成的內壓作用下充分脫水；脫水后的泥餅從背壓板與螺旋主體形成的空隙排出。可通過調節螺旋軸的轉動速度和背壓板的空隙來調節污泥處理量和泥餅的含水率。
高效污泥脫水機的污泥脫水部分有兩種：
1.重力脫水
篩除后的含固率低的污泥均勻地分布在運行速度為1-7m/min的濾帶上，隨濾帶的運行，由于重力作用逐漸脫去其中的大部分游離水。也有小部分水分經濾布本身上面的微小網洞作自由式重力脫水。
2.加壓脫水
經重力脫水后的污泥團通過凹型入喉進入到壓濾帶上，在不側漏及增厚污泥餅的情況下，使其局限于污泥脫水機濾帶的預定寬度，同時讓污泥循序漸進地經過一系列固定尺寸的滾輪，由逐次增加擠壓污泥的壓力來達到脫水；經初擠壓脫水的污泥進入一系列固定尺寸的主滾輪與副滾輪，通過逐次增加更大的污泥擠壓力來達到高效率脫水的目的；經高效率脫水的污泥在高壓剪力區(以滾輪排列的背負角度來增加擠壓污泥壓力的區域)用適當的壓力梯度變化來減少泥餅的含水率。出來的污泥借助高壓剪力區(動力為空壓機的壓力，可由操作實際需求自由調整)，迫使仍留于泥餅中的少許水分排出，以得到更低含水率的泥餅。
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