本发明涉及一体化冷凝脱水及余热利用的污泥处理装置及工艺流程，其特征在于：包括依次连接的磁化热解机、除湿塔、热交换器、二燃室和尾气处理装置，所述磁化热解机的水烟混合气出口与除湿塔的烟气进口相连，除湿塔的烟气出口与热交换器的烟气进口相连，热交换器的烟气输出口经一烟道通往磁化热解机，经另一烟道通往二燃室的烟气进口，二燃室的烟气出口经过热交换器后热循环后与尾气处理装置相连。本发明无需额外的污泥烘干机，减少了设备的投入以及减少了厂房使用的面积，大大降低了投资费用；一体化方式减少了热量的损失，提高了热量利用率。