1）污泥濃縮：
污泥濃縮后含水率可降為95%~97%，近似糊狀。濃縮可以達到污泥的減量化。重力濃縮法用于污泥處理是廣泛采用的一種方法，已有50多年歷史。機械濃縮方法出現在20世紀30年代的美國，此方法占地面積小，造價低，但運行費用與機械維修費用較高。氣浮濃縮于1957年出現在美國。此法固液分離效果較好，目前應用已越來越廣泛。
污泥濃縮的方法主要有重力濃縮法、氣浮濃縮法、帶式重力濃縮法和離心濃縮法，還有微孔濃縮法、隔膜濃縮法和生物浮選濃縮法等。
重力濃縮：利用重力作用的自然沉降分離方式，不需要外加能量，是一種最節能的污泥濃縮方法。重力濃縮只是一種沉降分離工藝，它是通過在沉淀中形成高濃度污泥層達到濃縮污泥的目的，是目前污泥濃縮方法的主體。單獨的重力濃縮是在獨立的重力濃縮池中完成，工藝簡單有效，但停留時間較長時可能產生臭味，而且并非適用于所有的污泥；如果應用于生物除磷剩余污泥濃縮時，會出現磷的大量釋放，其上清液需要采用化學法進行除磷處理。重力濃縮法適用于初沉污泥、化學污泥和生物膜污泥。
氣浮濃縮：氣浮濃縮與重力濃縮相反，是依靠大量微小氣泡附著在污泥顆粒的周圍，減小顆粒的比重而強制上浮。因此氣浮法對于比重接近于1g/cm3的污泥尤其適用。氣浮濃縮法操作簡便，運行中同樣有一定臭味，動力費用高，對污泥沉降性能（SVI）敏感；適用于剩余污泥產量不大的活性污泥法處理系統，尤其是生物除磷系統的剩余污泥。
帶式重力濃縮法：帶式重力濃縮法是利用帶式重力濃縮機的一種機械濃縮法。由于其具有投資適中，運行費適中，效果好，對各種性能的污泥適應性較強等特點，因此近幾年被廣泛采用；但實際運行中會受到污泥中高分子的影響，運行時濕度大，因而需要仔細操作。帶式重力濃縮法適用于各種生物污泥。
離心濃縮法：離心濃縮法的原理是利用污泥中固、液比重不同而具有的不同的離心力進行濃縮。離心濃縮法的特點是自成系統，效果好，操作簡便；但投資較高，動力費用較高，維護復雜；適用于大中型污水處理廠的生物和化學污泥。
2）污泥穩定化：
穩定處理的目的就是降解污泥中的有機物質，進一步減少污泥含水量，殺滅污泥中的細菌、病原體等，消除臭味，這是污泥能否資源化有效利用的關鍵步驟。污泥穩定化的方法主要有堆肥化、干燥、厭氧消化等。
厭氧消化：在污泥處理工藝中，厭氧消化是較普遍采用的穩定化技術。污泥厭氧消化也稱為污泥厭氧生物穩定，它的主要目的是減少原污泥中以碳水化合物、蛋白質、脂肪形式存在的高能量物質，也就是通過降解將高分子物質轉變為低分子物質氧化物。厭氧消化是在無氧條件下依靠各種兼性菌和厭氧菌的共同作用，使污泥中有機物分解的厭氧生化反應，是一個極其復雜的過程。一般可分為酸性發酵階段和堿性發酵階段，酸性發酵階段又可以分為水解階段和產酸階段，堿性發酵階段可以分為酸性衰退階段（產乙酸階段）和產甲烷階段。厭氧分解過程中產生大量氣體，主要成分為甲烷和二氧化碳以及少量的硫化氫等。但運行管理要求高，消化池需密閉、池容大、池數多。
好氧消化：好氧消化污泥出現于20世紀50年代，與活性污泥法極為相似。當外來養料被消耗完以后，微生物靠消耗自己的機體來產生能量以維持生命活動。這就是微生物的內源代謝階段。細胞組織在好氧條件下的內源代謝產物為CO2、NH3、H2O，而NH3會在有氧條件下進一步氧化為硝酸鹽。污泥好氧消化的反應可以用下面的方程式表達：
C6H7NO2+7O2→5CO2+NO3-+3H2O+H+
上式中C6H7NO2為細胞組織的元素組成。
此法降解程度高，無臭穩定，易脫水，肥份高，運行管理簡單，基建費用低。但運行費用高，消化污泥量少，降解程度隨溫度波動大。
好氧堆肥：堆肥技術探討始于1920年，堆肥系統可分為三類：條形堆肥系統、靜態好氧堆肥系統和裝置式堆肥系統。城市污水處理廠的污泥中含有大量促進植物和農作物生長的氮、磷、鉀等營養成分，肥效較好，經過堆肥處理可以達到穩定化、無害化及資源化的目的。堆肥是一個由嗜溫菌、嗜熱菌對有機物進行好氧分解的穩定過程，其特點是自身可以產生一定的熱量，并且高溫持續時間長，不需外加熱源，即可達到無害化。堆肥的一般工藝流程主要分為前處理，一次發酵，二次發酵和后處理四個過程。經過堆肥化處理后，污泥的性狀改善，含水率降低（小于40%），成為疏松、分散、細粒狀，可殺滅病原菌和寄生蟲（卵），便于貯藏、運輸和使用。
石灰穩定技術：石灰穩定技術始于20世紀50年代，在投加石灰的條件下，保持一定pH值及一定時間，可以殺滅傳染病菌，并防腐與抑制臭氣的產生。該技術操作簡單、成本較低，處理后較容易脫水。污泥最終處置可采用農用或者衛生填埋。
污泥濕式氧化：污泥濕式氧化后，難生物降解有機物可被氧化，滅菌率高，反應在密閉系統內無臭，反應時間短，殘渣量少，可以達到減量化、無害化、穩定化。但此方法設備昂貴，運行費用高，需要氣體脫臭裝置。
3）污泥脫水與干化：
污泥脫水是整個污泥處理工藝的一個重要的環節，其目的是使固體富集，減少污泥體積，為污泥的最終處置創造條件。為使污泥液相和固相分離，必須克服它們之間的結合力，所以污泥脫水所遇到的主要問題是能量問題。針對結合力的不同形式，有目的采用不同的外界措施可以取得不同的脫水效果。污泥脫水與干化包括自然脫水、機械脫水和熱處理干化。
污泥經濃縮、消化后，尚有95%~97%含水率，且易腐敗發臭，需對污泥作干化與脫水處理。常用脫水方法有自然干燥和機械脫水兩種。利用蘆葦等沼生植物也可以進行較好的脫水。
4）干燥：
為了進一步降低脫水后污泥的含水率（75%），采用干燥工藝。經干燥后含水率可降至約20%左右。干燥工藝除了最簡單的日曬外，常用的是熱干燥技術。污泥熱干燥開始于本世紀初的英國，此方法可以完全殺滅病原菌，使污泥處于穩定化狀態。但干燥過程產生的大量的廢氣凈化費用問題、運行費用，都是使用干燥工藝要考慮的問題。
