污泥处理主要分为四个阶段：第一阶段为污泥浓缩，主要目的是使污泥初步减容，缩小后续处理构筑物的容积或设备容量；第二阶段为污泥消化，使污泥中的有机物分解；第三阶段为污泥脱水，使污泥进一步减容；第四阶段为污泥处置，采用某种途径将最终的污泥予以消纳。
（1）污泥的浓缩。污泥浓缩的目的是使污泥初步脱水、缩小污泥体积。为后续处理创造条件。浓缩脱水方法有重力沉降浓缩、上浮浓缩以及其他浓缩方法。
（2）污泥消化。为了减少污泥量，防止污染环境和提高利用价值，一般需经过消化处理。污泥消化即是借助微生物的代谢作用，使污泥中有机物质分解成稳定的物质，去除臭味，杀死寄生虫卵，减少污泥体积。回收利用消化过程中所产生的沼气。
（3）污泥脱水与污泥干燥。污泥经浓缩和消化之后，其含水率仍在96％左右，体积很大，不便于运输和使用，需要进一步脱水干化处理，其主要方法有自然蒸发法和机械脱水法两种。
（4）污泥焚烧。污泥干化后。含水仍达10％一15％，体积仍较大，通过焚烧可将污泥中水分和有机杂质完全去除。并杀灭病原微生物。有些污泥含有有毒物质而不宜作农肥，或因其他原因使污泥难以利用时，为防止污染。也采用焚烧方法。焚烧污泥的装置为焚烧炉。
（5）污泥的最终处理。污泥含有重金属离子等有毒物质时，还须做最终处理，深埋或投弃海洋。但一般极少进行最终处理，而是在处理过程中随时使用。
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