本发明公开了一种污泥深度脱水生物改性方法，采用生物改性后板框压滤的方法，对污泥进行深度脱水处理；所述的方法采用两种复合微生物菌群分段对污泥进行生物改性处理，将污水处理厂浓缩液态污泥送到含有复合菌群的生物改性反应器中10‑35℃下连续曝气反应，污泥在两段式反应器中总的停留时间为10‑25h，使污泥中的水份释放，降解污泥中的持久性有机污染物，同时使污泥中的重金属释放至液相；然后将生物改性后的污泥压滤脱水，不加任何絮凝剂的条件下脱水至泥饼含水率60％以下。本发明可在常温常压下运行，成本低，生物改性时间短，工艺流程简单，成本低廉，具有较大的应用价值。