典型的污泥處理工藝流程，包括四個處理或處置階段。第一階段為污泥濃縮，主要目的是使污泥初步減容，縮小后續處理構筑物的容積或設備容量；第二階段為污泥消化，使污泥中的有機物分解；第三階段為污泥脫水，使污泥進一步減容；第四階段為污泥處置，采用某種途徑將最終的污泥予以消納。以上各階段產生的清液或濾液中仍含有大量的污染物質，因而應送回到污水處理系統中加以處理。以上典型污泥處理工藝流程，可使污泥經處理后，實現“四化”：
(1)減量化：由于污泥含水量很高，體積很大，且呈流動性。經以上流程處理之后，污泥體積減至原來的十幾分之一，且由液態轉化成固態，便于運輸和消納。
(2)穩定化：污泥中有機物含量很高，極易腐敗并產生惡臭。經以上流程中消化階段的處理以后，易腐敗的部分有機物被分解轉化，不易腐敗，惡臭大大降低，方便運輸及處置。
(3)無害化：污泥中，尤其是初沉污泥中，含有大量病原菌、寄生蟲卵及病毒，易造成傳染病大面積傳播。經過以上流程中的消化階段，可以殺滅大部分的姻蟲卵、病原菌和病毒，大大提高污泥的衛生指標。
(4)資源化：污泥是一種資源，其中含有很多熱量，其熱值在10000～15000kj/kg (干泥)之間，高于煤和焦炭。另外，污泥中還含有豐富的氮磷鉀，是具有較高肥效的有機肥料。通過以上流程中的消化階段，可以將有機物轉化成沼氣，使其中的熱量得以利用，同時還可進一步提高其肥效。 污泥濃縮常采用的工藝有重力濃縮、離心濃縮和氣浮濃縮等。污泥消化可分成厭氧消化和好氧消化兩大類。污泥脫水可分為自然干化和機械脫水兩大類。常用的機械脫水工藝有帶式壓濾脫水、離心脫水等。污泥處置的途徑很多，主要有農林使用、衛生填 埋、焚燒和生產建筑材料等。
以上為典型的污泥處理工藝流程，在各地得到了普遍采用。但由于各地的條件不同，具體情況也不同，尚有一些簡化流程。當污泥采用自然干化方法脫水時，可采用以下工藝流程：
污泥—→污泥濃縮—→干化場—→處置
也可進一步簡化為：
污泥—→干化場—→處置
當污泥處置采用衛生填埋工藝時。可采用以下流程：
污泥—→濃縮—→脫水—→衛生填埋
我國早期建成的處理廠中，尚有很多廠不采用脫水工藝，直接將濕污泥用做農肥， 工藝流程如下：
污泥—→污泥濃縮—→污泥消化—→農用
污泥—→污泥濃縮—→農用
污泥—→農用
國外很多處理廠采用焚燒工藝，其中很多不設消化階段，流程如下：
污泥—→濃縮—→脫水—→焚燒
省去消化的原因，是不降低污泥的熱值，使焚燒階段盡量少耗或不耗另外的燃料。
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