本实用新型公开了一种实现高负荷固液分离的高效沉淀池，包括第一沉淀池、去污池和溢水管，所述第一沉淀池和第二沉淀池的右端均安装有第一出水管，且第一出水管的上下两端均安装有单向阀，所述去污池安装于第一出水管的右侧，且去污池的内部安装有网篦板，所述网篦板的内部开设有出水孔，且网篦板的上方安装有斜挡片，所述溢水管安装于去污池的右侧，且溢水管的右侧设置有第一过滤器，所述溢水管的下方安装有出水管，且出水管的下方安装有药物沉淀池，所述药物沉淀池的右侧设置有第二过滤器，且第二过滤器的上方安装有出水泵。该实现高负荷固液分离的高效沉淀池能够对固液混合物进行高效的分离，而且能够进行高负荷运转，能够增加过滤的效果。