一种利用超声波提高净水厂污泥回流工艺沉后水质的方法属于饮用水处理领域，特别适用于以湖泊和水库为水源的城镇净水厂强化混凝处理。装置包括依次串联的混合池、絮凝池、沉淀池、储泥池、超声波处理设备和污泥再浓缩装置；储泥池中10%～15%的污泥作为回流污泥进入超声波处理设备中，经超声频率25～160KHz，声能密度23.3～30.0W/L，作用15min～30min后再由污泥再浓缩装置浓缩，再浓缩系数为0.6～0.8；将含固率为0.095w/w%～0.20w/w%超声再浓缩污泥回流至絮凝池来强化混凝效果、提高沉后水质。本方法可以有效地将超声波破解溶出的有机物和致病微生物排出回流系统，对于提高沉后水质、降低后续工艺处理负荷，保障供水安全具有重大意义。