由于有机污泥是以有机物微粒为主体的悬浮液，微粒和水之间有较强的亲和力，难以过滤和脱水。污泥调质是提高污泥浓缩和脱水效率的一种处理单元，通过物理、化学方法改变污泥理化性质，调整污泥胶体粒子群排列状态，克服电性排斥作用和水合作用，减少污泥与水的亲和力，增强凝聚力，改善污泥的脱水性能，从而减少运输费用和后续处置费用等。污泥调理效果常用污泥比阻衡量。

污泥调理技术包括：化学调理（药剂调理）和物理调理。其中物理调理主要采用热处理调理和冻融调理。

应用最多的污泥调理方法，其基本原理是通过向污泥中投加可起到电性中和或者吸附架桥作用的调理剂（混凝剂、絮凝剂、助凝剂等），来破坏污泥胶体颗粒的稳定，使分散的小颗粒之间相互聚集形成大颗粒，从而改善污泥的脱水性能。

化学调理过程中投加的化学调理剂包括无机调理剂（如石灰、铁盐、铝盐及聚铁、聚铝等无机高分子化合物）和有机高分子调理剂（如聚丙烯酰胺）。其中石灰、铁盐、铝盐调理剂主要起电中和的作用，一般称为混凝剂。而聚铁、聚铝等无机高分子化合物和有机高分子调理剂主要起吸附架桥作用（阳离子有机高分子聚合电解质同时具有电性中和与吸附架桥的作用），称为絮凝剂，其形成的污泥絮体抗剪切性能强，不易被打碎，尤其适合后续的离心或者带式压滤脱水方法。

经化学调理后，污泥比阻降至4.0×10¹³米/千克以下，否则应重新确定药剂或者投药量。

对污泥进行加热，使污泥中的细胞分解破坏，细胞膜中的内部水就会游离出来，使污泥的脱水性能得以改善。热调理适用于初沉污泥、消化污泥、活性污泥以及它们的混合污泥。

热处理调理可分为高温高压法与低温低压法两种。高温高压热处理法的控制条件一般为：温度为170～200℃，压力为1.0～1.5兆帕，反应时间为1～2小时。在高压下污泥热调理可以裂解生物固体的细胞壁，释放结合水。高压热调理改变了污泥的物理性质，与化学调理相比，生产的泥饼更加干燥。低温低压热处理法的控制条件一般为：温度低于150℃（可在60～80℃条件下运行），压力为1.0～1.5兆帕，反应时间为1～2小时。

污泥经过热处理调理后，可使有机物分解，可溶性化学需氧量（COD）显著增加，有利于消化过程的进行；胶体颗粒稳定性破坏；污泥内部水与吸附水被释放；比阻可降至9.81×10¹¹米/千克，脱水性能改善，热调理后的污泥经机械脱水后，泥饼含水率可降至30%～45%；部分寄生虫卵、致病菌与病毒等可被杀灭。因此污泥热处理调理兼有污泥稳定、消毒的功能。其主要缺点是：①需要增加高温高压设备，热交换设备等，能耗较多，运行费较高，设备易受腐蚀；②污泥分离液COD、生化需氧量（BOD）浓度较高，回流处理会增加水处理构筑物的负荷；③产生臭气，需要增设气味控制设备。

将污泥冷冻到凝固点以下，使污泥冻结，然后再行溶解以提高污泥沉淀性能和脱水性能。其原理是随着冷冻层的发展，颗粒被向上压缩浓集，水分被挤向冷冻界面，浓集污泥颗粒中的水分被挤出。冻融调理能不可逆地改变污泥结构，即使再用机械搅拌也不会重新成为胶体。

污泥的冷冻融化调理与热处理调理的共同之处是利用热力学方法改变污泥的温度，但冷冻融化调理所需热量比热处理调理少。经过冻融过程，污泥颗粒结构被彻底破坏，脱水性能大大改善，颗粒沉降与过滤速度可提高几十倍，可以不加混凝剂而自然过滤脱水，节约药剂费用。污泥冻融后，再经真空过滤脱水，可得含水率为50%～70%的泥饼，而采用化学调理真空过滤脱水，泥饼含水率为70%～85%。冻融调理还可杀灭污泥中的寄生虫卵、致病菌与病毒等。

在寒冷地区可以考虑利用冬季自然气温提供的低温条件来实现污泥的冷冻融化调理。这种方式的缺点是占地面积较大。