三級固控環保除泥器綜合運用了離心分離技術與振動篩分原理，以此實現對鉆井液中微小固相顆粒的去除。其核心組件是除泥旋流器與底流振動篩。
當含有固相顆粒的鉆井液以一定壓力從切線方向進入除泥旋流器時，在高速旋轉產生的離心力作用下，密度較大的固相顆粒被甩向旋流器內壁，并沿內壁螺旋向下運動，終從底部的底流口排出；而密度相對較小的鉆井液則形成內旋流，從頂部溢流口流出，實現初步的固液分離。通常，除泥旋流器能夠有效分離出粒徑在 15 - 75μm 的固體顆粒，極大降低了鉆井液中的有害固相含量。
從除泥旋流器底流口排出的固相顆粒，會被輸送至底流振動篩上。振動篩通過高頻振動，使固相顆粒在篩網上做拋物線運動，進一步將夾雜其中的鉆井液篩出回收，而分離出的干燥固相顆粒則從篩網末端排出，完成整個固液分離流程。這種離心分離與振動篩分相結合的工作模式，確保了鉆井液凈化的性與性。
一臺標準的三級固控環保除泥器主要由除泥旋流器組、底流振動篩、供液系統、支架及連接管路等部分構成，各部分之間相互協作，形成一個有機整體。
除泥旋流器組：由多個不同規格的除泥旋流器集合而成，其材質多選用高鉻鑄鐵或 純聚氨酯材料。高鉻鑄鐵材質具有出色的耐磨性，適用于處理含固相顆粒較多、磨損性強的鉆井液；而聚氨酯材料則兼具良好的耐磨與耐腐蝕性能，且重量較輕，便于安裝與維護。旋流器的數量與規格可根據實際處理量與分離精度需求進行靈活配置，一般常見的旋流器直徑在 100 - 150mm 之間。
底流振動篩：作為除泥器的二次篩分設備，其性能直接影響固相顆粒的終分離效果。底流振動篩通常配備國際知名品牌的振動電機，能夠提供強勁且穩定的振動力，確保篩網工作。篩網面積依據設備處理量大小而設計，較大的篩網面積可提高篩分效率，使固相顆粒更充分地與鉆井液分離，且篩網目數一般在 150 - 325 目之間，可根據實際需求更換不同目數的篩網，以適配不同粒徑的固相顆粒分離。
供液系統：負責將待處理的鉆井液以穩定的壓力與流量輸送至除泥旋流器。該系統主要包括供液泵、流量計、壓力表等部件，通過調節供液泵的轉速與流量，確保進入旋流器的鉆井液滿足分離條件。供液泵多選用耐腐蝕、耐磨的離心泵，以適應鉆井液的特殊性質。
支架及連接管路：支架為整個除泥器提供穩定支撐，其設計充分考慮了設備的安裝、運輸與現場作業環境需求，具備良好的穩定性與堅固性。連接管路則采用耐腐蝕的橡膠或金屬材質，確保鉆井液在輸送過程中無泄漏，且管路的布局經過優化設計，以減少流體阻力，提高系統運行效率。
通過的固液分離，減少了含固相顆粒的鉆井液排放，降低了對周邊土壤、水體等生態環境的污染風險。分離出的固相顆粒經過后續處理后，可達到相關環保標準要求，實現無害化處置；而回收的鉆井液則可重新循環利用，節約了資源，符合當前綠色勘查、可持續發展的理念。例如，在一些戈壁荒漠鈾礦調查項目中，引入固控設備與技術，有效降低了施工過程中的廢液處理量，限度地減少了對生態環境的擾動。
高可靠性與穩定性：設備關鍵部件采用優質材料制造，如除泥旋流器的高鉻鑄鐵或聚氨酯材質，以及底流振動篩的知名品牌電機與高質量篩網，使得設備在長期連續運行過程中，能夠穩定可靠地工作，減少故障發生頻率，降低維修成本與停機時間，保障鉆探作業的連續性與穩定性。
結構緊湊，占地面積小：采用模塊化設計，整體結構緊湊，相較于傳統的固控設備，在滿足相同處理量需求的情況下，三級固控環保除泥器所需的安裝空間更小，便于在井場等空間有限的作業環境中進行布置與安裝，提高了場地利用效率。