本发明公开了一种高效低耗提高剩余污泥水解酸化效果的装置及其运行方法，装置包括污泥调节池、污泥水解酸化罐和外循环弱碱快速搅拌罐，还设有进泥泵、单向计时阀、碱加药罐、快速搅拌器、pH计和外循环泵，所述污泥水解酸化罐中上部设有折流板，板面上设置有软性生物载体，中下部设有机械搅拌桨，所述外循环弱碱快速搅拌罐设有进泥管和污泥回流管，还设有碱加药管和快速搅拌器。与现有技术相比，水解酸化罐体积小，污泥中有机物水解酸化效率高，在低能耗和低药耗条件下，达到稳定、经济和高效的运行效果。