本发明涉及一种带有污泥改性回流系统的平流沉淀池及其回流方法，其中平流沉淀池包括池体以及设于池体两端的进水口和出水口，池体包括设于近进水口一端、沿水流方向依次设置的反应区和过渡区，其特征在于：还包括与池体相连通的回流系统，回流系统包括连接过渡区和反应区的污泥管道，以及驱动污泥由过渡区经污泥管道回流回反应区的污泥输送泵，污泥管道的管路中沿污泥输送方向依次设有加药泵和污泥熟化箱，加药泵用于对污泥管道中的污泥添加活化剂。使用本发明的沉淀池及其回流方法，产水水质稳定，能耗低、效果好，对后续处理无影响，并且改造工作量也小，费用低。