本实用新型公开了一种污水处理泥水分离装置，包括外框及活动连接在其顶部的框盖，所述框盖靠近顶部的一端安装有进水管，外框底部的四角均固定安装有支撑腿，所述外框内底部的中心固定安装有第一电机，所述第一电机的驱动轴传动连接有转轴，所述转轴顶部固定安装有轴承，所述轴承顶部固定连接有支撑板，所述支撑板顶部固定安装有中心转筒，所述中心转筒的表面上开设有均匀的出水孔。该污水处理泥水分离装置通过安装双层滤网初步将大块砂砾分离，再通过与第一电机连接的中心转筒，利用砂砾与水密度不同将水与微型砂砾分离，有效的解决了因砂砾大小不同而造成分离不干净的麻烦，提高了对泥水的分离效果。