挤压辊高压脱水段：物料脱离楔形区就进入隔膜压滤机压力区，物料在此区内受挤压，沿滤带方向压力随挤压辊直径的减少而增加，物料受到挤压而体积收缩，物料内的间隙游离水被挤出，此时基本形成滤饼，继续向前至压力尾部的高压区经过高压区以后滤布的含水量可降至较低。物料经过以上各个阶段的脱水处理后形成滤饼排出，通过刮泥板刮下，上下滤带分开，经过高压冲洗水清除滤网间的微量物料，进入下一步脱水循环。
重力浓缩脱水段：污泥经布料均匀送入隔膜压滤机网带，污泥随隔膜压滤机向前运行，游离态水在自重的作用下通过滤带流入接水槽，重力脱水也可以说是高度浓缩段，主要作用是脱去污泥中的自由水，使污泥的流动碱性减弱，为进一步挤压做准备。
化学预处理脱水：为了提高污泥的脱水性，改良滤饼的性质，增加物料的渗透性，需对污泥进行化学处理，隔膜压滤机使用的“水中絮凝造粒混合器”的装置以达到化学家要絮凝的作用，该方法不仅絮凝效果好，还可节省大量药剂，运行费用低，经济效益明显。
楔形区预压脱水段：重力脱水后的污泥流动性几乎完全丧失，随着滤带的向前运行，压力逐渐增大，楔形区的作用是延长重力脱水时间，增加絮团的挤压稳定性，为进入压力区做准备。