臥螺離心機是利用固液兩相的密度差，在離心力的作用下，加快固相顆粒的沉降速度來實現固液分離的。具體分離過程為污泥和絮凝劑藥液經入口管道被送入轉鼓內混合腔，在此進行混合絮凝，若為污泥泵前加藥或泵后管道加藥，則已提前絮凝反應，由于轉子的高速旋轉和摩擦阻力，污泥在轉子內部被加速并形成一個圓柱液環層（液環區），在離心力的作用下，比重較大固體顆粒沉降到轉鼓內壁形成泥層，再利用螺旋和轉鼓的相對速度差把固相推向轉鼓錐端，推出液面之后泥渣得以脫水干燥，推向排渣口排出，上清液從轉鼓大端排出，實現固液分離。
轉鼓直徑越大，有效長度越長，其有效沉降面積越大，處理能力也越大，物料在轉鼓內的停留時間也越長，在相同的轉速下，其分離因數就越大，分離效果越好。但受到材料的限制，臥螺離心機的轉鼓直徑不可能無限制地增加，因為隨著直徑的增加可允許的最大速度會隨材料堅固性的降低而降低，從而離心力也相應降低。通常轉鼓直徑在200～1000mm之間，長徑比在3～4之間。現在的臥螺離心機的發展有傾向于高轉速的大長徑比的趨勢，這種設備更加能夠適應低濃度污泥的處理，泥餅干度更好。
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