一般來(lái)講，為了不造成環(huán)境的二次污染，需要在污水處理的二級處理之后添加一道污泥處理工藝。污水處理的目標通過(guò)把水中雜質(zhì)濃縮成固體形態(tài)再從流體中分離而實(shí)現。這種濃縮質(zhì)變稱(chēng)為污泥，因包含了大量的有害物質(zhì)，需要妥善處置。污泥處理設備大約占污水處理廠(chǎng)的40%-60%基建投資，污泥處理則占50%左右的處理費用，同時(shí)也造成了和其經(jīng)濟費用不成比例的處理難度。

　　首先，原污泥通過(guò)污泥泵由二沉池打到另一個(gè)池子中從而和上清液分離。因為原污泥的含水率通常能達到99.5%，所以污泥必須濃縮，有多種可行的方法用于減少污泥的體積。例如真空過(guò)濾和離心等機械處理的方法通常用于將污泥以半固體形式處置之前。通常這些方法是污泥焚燒處理的準備工作。如果計劃采用生物處理，則多數才用重力沉降或者是氣浮的方法進(jìn)行濃縮。這兩種情況所對應的污泥仍然是流態(tài)的。

　　重力濃縮池的設計和運行類(lèi)似于污水處理中的二沉池。濃縮功能是主要的設計參數，為了滿(mǎn)足更大的濃縮能力，濃縮池基本上比二沉池要深。一個(gè)設計正確，運行良好的重力濃縮池至少能提高兩倍的污泥含泥量。也就是說(shuō)，污泥的含水率可以有99.5%減少到98%，或者更少。這里值得一提的是，重力濃縮池的的設計要盡量基于中式結果的分析，因為合適的污泥負荷率與污泥的屬性的有很大關(guān)系的。

　　如果采用溶氣氣浮濃縮，需要有一小部分的水，通常是二沉池出水，在400kPa的壓力下充氣。這種過(guò)飽和的液體通入罐底，而污泥在大氣壓下通過(guò)。氣體以小氣泡的形式和污泥中的固體顆粒黏附，或則是被包圍，從而帶動(dòng)固體顆粒上浮到表面。濃縮了的污泥的上部被除去，而液體由底部流回溶氣罐充氣。

　　體積減少后，污泥中含有大量的有害成分，在處置之前需要將之轉化為惰性成分。最常用的方法是生物降解穩定。因為這個(gè)過(guò)程目的在于將物質(zhì)轉化為最終無(wú)菌產(chǎn)物，所以常應用消化的方法。污泥消化既能進(jìn)一步的減少污泥體積也能使所含固體轉化為惰性物質(zhì)并且大體的上沒(méi)有病菌。通過(guò)厭氧消化或好養消化都能達到污泥消化目的。

　　污泥含有多種有機物，因此需要多種微生物來(lái)分解。有關(guān)資料將厭氧消化中的微生物分為兩類(lèi)：產(chǎn)酸菌和甲烷菌。所以，我們也能把厭氧消化分為兩步。第一步，由兼性厭氧菌和厭氧菌組成的產(chǎn)酸菌通過(guò)水解作用溶解有機固體。接著(zhù)溶解質(zhì)由發(fā)酵作用轉化為酒精和低分子量分子。第二步，有嚴格厭氧菌組成的甲烷菌將乙酸、酒精、水和二氧化碳轉化為甲烷。因為兩種菌群只能在無(wú)氧的環(huán)境下存活，所以厭氧消化的反應器必須是密閉的。設計容器的時(shí)候同時(shí)也要考慮另外的一些因素，例如：溫度、pH值和混合物攪拌。

　　污泥也可以通過(guò)好氧消化穩定。這種消化基本上只能用于可生化污泥而不能用于初沉池污泥，伴隨著(zhù)二沉池和污泥濃縮池中污泥體積的減少，這個(gè)工藝需要不斷的鼓氣。好氧消化多應用于深度曝氣系統。再者，好氧消化對環(huán)境條件不敏感，也不局限有流行變化。

　　污泥消化以后，污泥中的有機物能被去除并且能進(jìn)一步的減少污泥體積。接下來(lái)，污泥需要處置。多種方法可以用來(lái)有效的處置污泥。其中包括焚燒、衛生填埋和用作化肥以及土壤改良劑。原污泥可以用來(lái)焚燒，可以有效地減少含水率。添加燃料可以用來(lái)引起和維持燃燒，城市垃圾也可能用來(lái)達到這個(gè)目標。原污泥和消化污泥也可以用衛生填埋來(lái)處置。污泥的土地應用實(shí)踐了好幾年，而現在只限于處理消化污泥。污泥的營(yíng)養成分有利于植物成長(cháng)，而其顆粒特性可用于土地改良。這些應用局限有飼料作物和非人類(lèi)消費，而運用于支持可食用植物的可能性正在研究中。污泥土地應用的主要限制因素為植物富集金屬毒性和水體富營(yíng)養污染。污泥的應用可通過(guò)在流態(tài)時(shí)由噴淋器噴淋、溝渠導流或直接注入土壤。去水污泥可以由傳統農用機械鋪設在土地之上在和培養土壤。