本发明公开了一种污水处理淤泥分离装置，包括机架、搁置在机架上的多个滤板、推动滤板挤压排水的压紧机构、拉动滤板移动卸饼的两个拉板机构，所述机架外壁对称设置有用于批量分离滤板的分板机构。本发明，通过分板机构将压合在一起的滤板分离，使滤板产生间隙，之后利用振动机构带动所有滤板一起振动，使泥板松动，后续只需通过拉板机构将滤板完全分离，便可使泥板在重力作用下掉落，从而缩减了振动时间，同时被分离的滤板缩减了与拉板机构之间的间距，使拉板机构拉取滤板的移动时长缩短，提高卸饼效率，而通过凸轮机构与限位机构的配合，则可使滤板等间距分离，确保滤板振动时，内部均留有供泥板松动的空间，从而提高泥板的分离效果。