本发明公开了一种剩余污泥有机碳源固液分离装置。它包括厌氧水解反应器、螺杆泵、化学清洗罐、化学清洗泵、陶瓷膜微滤装置I、陶瓷膜微滤装置II和碳源储罐；所述厌氧水解反应器的底部与所述螺杆泵相连通；所述螺杆泵的出口分别与所述陶瓷膜微滤装置I和陶瓷膜微滤装置II相连通；所述化学清洗罐与所述化学清洗泵相连通；所述化学清洗泵的出口分别与所述陶瓷膜微滤装置I和陶瓷膜微滤装置II相连通；所述陶瓷膜微滤装置I和陶瓷膜微滤装置II均通过水解过滤液管道与所述碳源储罐相连通。本发明可有效将溶解性有机碳源洗脱，从而促进污泥水解酸化的进行；可双流向控制减少膜通道堵塞，实现连续运行；高固液分离效果，出水微生物浓度低于100个/ml。