污泥中所含水分大致分为4类：颗粒间的空隙水，约占总水分的70%；颗粒间毛细管内的水，约占20%；污泥颗粒吸附水和颗粒内部水，约占10%。污泥浓缩用于降低污泥中的空隙水。浓缩后污泥的含水率一般为95%～97%，近似糊状，具有一定的流动性。当污泥含水率从99%降至95%时，污泥体积可减少80%，减轻了后续处理的负担。

城镇污水处理过程中，利用重力分离固液、压缩污泥体积最简单的方法。其浓缩构筑物称为重力浓缩池，有连续式和间歇式两种。浓缩池的构造类似沉淀池。最常见池型为圆形，也有矩形的内设搅拌机械作缓慢搅拌。重力浓缩池的固体负荷为30～60千克/（平方米·天）；水力停留时间不短于12小时；当浓缩前的污泥含水率为99.2%～99.6%时，浓缩后污泥的含水率为97%～98%；浓缩池有效水深一般为4米。在浓缩池中，固体颗粒借重力下降，水分从泥中挤出，浓缩污泥从池底排出，污泥水从池面堰口外溢（连续式）或从池侧出水口流出。

污泥重力浓缩一般连续运行，但当污泥量少或当连续排泥不能保证出泥的含水率要求时，可以间歇运行。运行时应控制重力浓缩池的排泥时间和排泥周期。由于污泥在重力浓缩池内停留时间较长，可能会因厌氧分解而产生气体，这时污泥附着该气体上浮到水面，形成浮渣，所以需要设置去除浮渣的装置，并根据情况收集所产生的气体进行处理。

通过大量微小气泡附着于悬浮污泥颗粒上，减小污泥颗粒的密度而上浮，实现污泥颗粒与水相分离的方法。颗粒较轻的污泥，如二次沉淀池污泥，可用气浮浓缩。污泥气浮浓缩通常采用加压溶气气浮，设备有气浮池、加压泵、溶气罐和减压释气器（阀）。通过恒压阀控制溶气水泡和罐进气压力，压力设定宜为0.3～0.5兆帕，气源压力应稳定。工艺流程如图所示。

气浮浓缩工艺流程

污泥处理量大于100米³/时，多采用辐流式气浮池；污泥处理量小于100米³/时，多采用矩形气浮池。通常辐流式气浮池采用连续排泥，矩形池采用间歇排泥。为保证出泥含水率，避免刮泥机频繁起动过大而引起静负荷对设备的影响，气浮池间歇排泥时间为2～4小时。当浓缩前的污泥含水率为99.2%～99.8%时，浓缩后污泥的含水率为95.5%～97.5%。

与污泥重力浓缩相比，污泥气浮浓缩停留时间短，不易造成污泥上浮、腐败发臭的现象，但管理复杂，运行费用高。

采用机械设备对污泥进行浓缩的方法。随着污水排放标准的提高，越来越多的污水处理厂采用机械浓缩设备浓缩剩余污泥。机械浓缩与重力浓缩相比具有处理效率高、调节简单、占地小、无恶臭、减少磷释放的优点。剩余污泥经机械浓缩处理后能够降低污泥含水率，减少后续污泥处理构筑物容积和运行成本。

机械污泥浓缩设备主要有带式浓缩机、离心浓缩机、螺压式浓缩机等。①带式浓缩机。污泥通过机械进料分配器分布在循环运动的滤带上，在旋转式重力脱水作用下，污泥水分被释放出来。污泥经带式浓缩机浓缩后含水率可降至95%～97%。②离心浓缩机。利用污泥中的固体和液体密度及惯性不同，在离心力场所受到的离心力不同而被分离。由于离心力远大于重力或浮力，使用离心浓缩机浓缩的速度和效果好于重力浓缩和气浮浓缩。含水率为99.5%的剩余污泥经过离心浓缩后，含水率可降为94%。③转筒式污泥浓缩机。主要由驱动机构、转筒、滤网、螺旋叶片、清洗装置、机架等组成。污泥与絮凝剂混合后进入缓慢旋转的转筒浓缩机，大量的水快速通过网带被滤除，使污泥达到浓缩，浓缩后的污泥在螺旋的作用下被排出。④螺压式浓缩机。主要由转鼓和螺旋输送器组成。污泥与絮凝剂混合、絮凝后溢入螺压式浓缩机中，已絮凝的浆液，在压榨转动作用下，被缓慢提升，压榨直至浓缩，使泥浆含水率达88%～94%，浓缩后的污泥卸入集泥斗，进入后续装置进行处理。

将污泥浓缩和污泥脱水集于一体的污泥浓缩脱水一体化机械在实际工程中也有大量应用。其优点为结构更加紧凑，占地面积小。