污泥处理是对污泥进行减量化、稳定化和无害化处理的过程。污水处理程度越高，就会产生越多的污泥残余物需要加以处理。除非是利用土地处理或污水塘处理污水，否则一般的污水处理厂必须设有污泥处理设施。对现代化的污水处理厂而言，污泥的处理与处置已成为污水处理系统运行中复杂、且花费高的一部分。

      污泥是由原废水中的固体物质和在废水处理过程中所产生的固体物质组成的。
     自来水厂沉淀池或浓缩池排出的物化污泥：属中细粒度有机与无机混合污泥，可压缩性能和脱水性能一般。
     生活污水厂二沉池排出的剩余活性污泥：属亲水性、微细粒度有机污泥，可压缩性能差，脱水性能差。
     工业废水处理产生的经浓缩池排出的物化和生化混合污泥：属中细粒度混合污泥，含纤维体的脱水性能较好，其余可压缩性能和脱水性能一般。
     工业废水处理产生的经浓缩池排出的物理法和化学法产生的物化细粒度污泥：属细粒度无机污泥，可压缩性能和脱水性能一般。

     工业废水处理产生的物化沉淀粗粒度污泥：属粗粒度疏水性无机污泥，可压缩性能和脱水性能很好。

     污泥浓缩：浓缩是常用的固液分离方法，可通过两种方式完成：固体上浮至混合液上端，或沉降至混合液底部。前者一般称为气浮，后者则称为重力浓缩。污泥浓缩的目的主要是在进行污泥消化或脱水之前，尽量将多余的水分从污泥中分离。一般来说，污泥浓缩可有效减少污泥处理后续单元如消化、脱水所需的处理容量，而后续单元因容积减少所节省的成本，远高于污泥浓缩单元的设置与运行费用，因此设置污泥浓缩单元有助于降低污泥处理过程的总成本。 
污泥调理：①化学调理，污泥调理的主要目的是促使污泥的固液分离。在目前可利用的技术中，常用的方式是是在污泥中添加混凝剂，如氯化铁、石灰或有机高分子絮凝剂，污泥焚化灰渣也可用作污泥调理剂。在混浊的液体如污泥中加入混凝剂，可加进固体物质的凝聚，使其更容易与水分离。近年来有机高分子絮凝剂在污泥调理方面的应用日渐广泛，有机高分子絮凝剂易于处理，所占体积小，使用起来操作简单，且非常有效。絮凝剂一般在脱水之前注入污泥中，并与污泥充分混合。
②另一种污泥调理方法是热处理，将污泥在高温及高压下加热，污泥固体中的结合水被释放出来，因此可加进污泥的脱水特性。热处理的优点是污泥调理后的脱水性比使用化学调理剂更佳；缺点是系统的操作与维护较为复杂，同时污泥热处理也会产生高浓度的蒸煮液，当其回流至污水处理厂时，将明显增加处理单元的负荷。 
      污泥稳定：污泥稳定的主要目的是利用生化方法降解污泥中的有机固体物质，使污泥更为稳定（减少臭味及腐败），且更容易脱水，同时减少污泥质量。一般而言，如果直接进行污泥脱水和焚烧，则不需要稳定处理。污泥稳定有两种基本方式：一种是在密闭的反应器中隔绝氧气下进行，称为厌氧消化；另一种则是在污泥中通入空气，称为好氧消化。

       污泥干燥：污泥干燥是应用人工热源以工业化设备对污泥进行深度脱水的处理方法，尽管污泥干燥的直接结果是污泥含水率的下降(脱水)，但与机械脱水相比,其应用目的与效果均有很大的不同。污泥机械脱水(也包括污泥浓缩)，其应用的目的以减少污泥处理的体积为主(污泥浓缩和机械脱水通常均可使污泥体积减少4倍左右)，但脱水污泥饼除了含水率和相关的物理性质，如流动性与原状污泥有差异外，其化学、生物等方面性质并不因脱水而产生变化。污泥干燥则由于提高水分蒸发强度的要求，使用人工热源，其操作温度(对污泥颗粒而言)通常大于100℃，干燥对污泥的处理效应，不仅是深度脱水，还具有热处理的效应；加之，污泥干燥处理的产物，其含水率可控制在20%以下,即达到抑制污泥中的微生物活动的水平，因此污泥干燥处理可同时改变污泥的物理、化学和生物特性。

       传统污泥处理方法有3种：焚烧、填埋和资源化利用。焚烧工艺，投资巨大，易造成大气污染；填埋，需要占用大量的土地，同时会造成环境的二次污染；
       资源化利用有：
       ①污泥发酵技术：微生物处理污泥前景广阔，利用微生物好氧发酵，能解决污泥的恶臭，有效控制污泥的二次污染，环境效益同样明显，将污泥发酵成有机肥，如再加入部分牛粪等，就会发酵成有机肥。
       ②污泥熔化技术：使污泥处于焚烧灰熔点温度之上燃烧，可完全分解污泥中的有机物、灭杀病菌，同时所形成的熔渣密度比焚烧灰高2/3，达到了灰渣大幅度减容的效果。污泥中的重金属因被固定在玻璃态的熔渣中而具有不熔出的活性，所以污泥熔化后的熔渣可用作建材。
       ③蚯蚓养殖处置污泥工艺技术：蚯蚓养殖处置污泥工艺技术又称为污泥蚯蚓生态床，它是利用蚯蚓吞食污泥，通过其消化道分泌的酶以及微生物协同作用下水解污泥中有机物、并以蚯蚓粪形式排出的一种污泥处理处置技术。蚯蚓养殖处置市政污泥符合污泥减量化、稳定化、无害化和资源化目的，有较好的社会、经济和环境效益。