污泥脱水机的脱水过程可分为预处理、重力脱水、楔形区预压脱水及压榨脱水四个重要阶段。
一、预处理阶段：
被絮凝的物料逐渐加到滤带上，使絮团之外的自由水，在重力作用下与絮团分离，逐渐使污泥絮团的水份降低，流动性变差。因此，重力脱水段的脱水效率的高低取决于过滤介质(滤带)的性质、污泥的性质及污泥的絮凝程度。重力脱水段去除了污泥中很大一部分水份。
二、污泥脱水机楔形预压脱水阶段：
污泥重力脱水之后，流动性明显变差，但仍难满足压榨脱水段对污泥流动性的要求，因此，在污泥的压榨脱水段和重力脱水段之间，加了一个楔形预压脱水段，污泥经该段的轻微挤压脱水，脱除其表面的游离水，流动性几乎完全丧失，这样就保证了污泥在正常情况下不会在压榨脱水段被挤出，为顺利地进行压榨脱水创造条件。
三、污泥脱水机压榨脱水阶段：
指污泥进入**压榨脱水辊后，在滤带张力的作用下，使上、下滤带夹着滤饼绕着大小不同的压榨辊在其轴系间进行反复地变形弯曲挤压与剪切作用，造成滤饼颗粒间相对位移，进一步脱除了大量的毛细作用的游离水，使滤饼水份逐渐减少，*后滤饼含水率为68-80%。在物料出口处，设有上、下滤带刮泥板，刮除粘在滤带上未脱落的泥饼。
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