一种采用超临界溶气空化设备及其强化污泥减量的方法，属于城镇污水污泥处理技术领域。在汚泥高速流过收缩喷管时，从空气吸入管引射空气进入溶气空化腔中与汚泥混合后依次进入一次扩散管及二次扩散管，然后从空化喷嘴喷入氧化反应釜中，最后经溶气空化处理后的污泥从污泥输出管排出。超临界溶气空化设备可以与生化反应池、回流及剩余污泥池或污泥均质池结合运行。由于靶式涡流空化发生器与氧化反应釜结合，实现了超临界湿式氧化反应的条件，使污泥中的难降解有机物直接分解成CO₂、H₂O等，难降解有机物大分子链断裂为小分子链，并进一步被氧化成脂肪酸，使BOD/COD比值提高，为后续生化反应创造有利条件，从而使污泥减量。污水厂使用该设备和方法后，污泥产出量减少了60-70%。