汙泥脫水的目的是進一步減少汙泥的體積，便於後續的處理、處置和利用。汙泥脫水去除的主要是汙泥顆粒間的毛細水和顆粒表面的吸附水。汙泥脫水的主要方法有自然幹化、真空過濾法、壓濾法和離心法等。
1.汙泥的自然幹化
汙泥的自然幹化是一種簡便經濟的脫水方法，曾經廣泛採用，有汙泥幹化床和汙泥塘兩種型別，它們都是利用自然力量而將汙泥脫水的，適用於氣候比較乾燥、用地不緊張以及環境衛生條件允許的地區。幹化場的特點是簡單易行，汙泥含水率低，缺點是佔地面積大，衛生條件差，鏟運幹汙泥的勞動強度大。
2.過濾法
過濾法是目前應用最廣泛的汙泥機械脫水方法，主要有真空過濾法和壓濾法。
⑴真空過濾法
真空過濾法主要用於初沉池汙泥和消化汙泥的脫水，其特點是連續執行、操作平穩、處理量大、能實現過程操作自動化。缺點是脫水前必須經過預處理，附屬裝置多、工序複雜、執行費用高、再生與清洗不充分，易堵塞。
真空過濾機有轉筒式、繞繩式和轉盤式三種類型，真空過濾機的主要設計引數是過濾機的產率，即單位面積在單位時間產生的幹固體重量。
⑵壓濾法
壓濾法與真空過濾法的基本理論相同，只是壓濾法推動力為正壓，而真空過濾法為負壓，常用的壓濾機械有板框壓濾機和帶式壓濾機。
3.離心法
離心法的推動力是離心力，推動的物件是固相，離心力的大小可控制，比重力大得多，因此脫水的效果比重力濃縮好，優點是裝置佔地面積小，效率高，可連續生產，自動控制，衛生條件好，缺點是對汙泥預處理要求高，必須使用高分子聚合電解質作為調理劑，裝置易磨損。
汙泥的綜合利用與最終處置
1.汙泥的綜合利用
汙泥的綜合利用大致有以下幾種利用方式：
⑴在農業上應用
汙泥中含有植物所需的營養成分和有機物，因此汙泥應用在農業是最佳的最終處置辦法。但汙泥中含有病菌、寄生蟲、病原體及重金屬離子等，如果直接用作肥料，會對植物有危害作用並進入食物鏈影響其他生物，因此在把汙泥用作農田肥料前，應首先進行穩定化處理較常用的處理方法是高溫堆肥。
⑵建築材料利用
汙泥可用作制磚與制纖維板材兩種建築材料，此外還可以用於鋪路。
⑶汙泥氣利用
汙泥發酵產生的汙泥氣既可用作燃料，又可作為化工原料，因此是汙泥綜合利用中十分重要的方面。
2.汙泥的最終處置
⑴衛生填埋
汙泥可單獨填埋或與其他廢棄固體物(如城市垃圾)一起填埋，填埋場地應符合一定的設計規範，應注意防止滲瀝水對地下水和地表水的'汙染，注意填埋場地的衛生。
⑵投海
在沿海地區，可考慮把汙泥投海，投海汙泥最好是經過消化處理的汙泥，而且投海地點必須遠離海岸。
⑶堆肥穩定
汙泥的堆肥穩定就是利用嗜熱菌的作用，在有氧的條件下將汙泥中有機物分解，寄生蟲卵、病菌殺滅，使汙泥達到穩定。經堆肥後，汙泥的肥效提高，並易於被農作物吸收，這樣既可充分利用汙泥，又可將汙泥作最終處置。
⑷焚燒
城市汙水廠汙泥的熱值約為煤炭的30%～55%，屬低值燃料。汙泥焚燒是一種常用的處置方法。
⑸溼式氧化法
溼式氧化是將溼汙泥在高溫高℃壓下分解其中有機物的一種處理方法。汙泥經磨碎後，在汙泥櫃中預熱到20～60℃，由汙泥泵加壓，同壓縮機來的空氣混合後通過熱交換器，升溫到210～220℃，然後在反應器內進行溼式氧化分解。優點是氧化不能生物降解的有機物，氧化程度可以調節，降低了汙泥的比阻，可直接過濾脫水。缺點是裝置要求高溫高壓、建造費用高，裝置易腐蝕。
