本发明提供了一种基于热水解技术的污泥脱水系统及工艺，包括均质浆化单元、水热单元、闪蒸反应器、余热回收单元和脱水机；通过均质浆化使污泥在进泵之前粘度降低，方便输运；污泥储罐采用先切碎后定量输运的方式提高均质效率；稀释液采用污泥脱水后滤液，稀释液和闪蒸蒸汽是在引射器中混合的，混合效率高；均质浆化过程中产生的废蒸汽通入污泥稀释液管道中进行吸收；水热单元有多种形式，可以间歇式或连续式运行，反应参数，特别是反应时间可以有效保证；闪蒸蒸汽进入均质浆化单元中加热污泥，闪蒸污泥进入余热回收单元冷却后再脱水；余热回收单元中锅炉给水回收了部分闪蒸污泥的热量；该系统/工艺总体能量梯级利用，系统不易堵塞，可靠性高。