本发明公开了一种用于污水三相分离的沉淀装置，包括：围封件；泥水分离组件，泥水分离组件为倾斜的板组或管组；脱气系统；布水通道；布水箱；集排水槽；泥斗，泥斗位于泥水分离组件的下方且与之连通，泥斗的出泥口可敞开。本发明的沉淀装置，污水由脱气系统将气体分离，剩下的泥水由倾斜的板组或管组进行泥水分离，水由集排水槽排出，污泥从泥斗的出泥口落出。由于泥水分离组件为倾斜的板组或管组，其总流通面积比三相分离器窄缝的大很多，在相同的泥水上升流速下，沉淀装置增大了厌氧反应器的污水处理流量；且在好氧活性污泥法处理中，沉淀装置能够沉淀，不需另设沉淀单元，因此减小了占地面积，无需动力设备进行污泥回流，降低了成本和能耗。