污泥处理是对污泥进行减量化、稳定化和无害化处理的过程。污水处理程度越高，就会产生越多的污泥残余物需要加以处理。除非是利用土地处理或污水塘处理污水，否则一般的污水处理厂必须设有污泥处理设施。对现代化的污水处理厂而言，污泥的处理与处置已成为污水处理系统运行中最复杂、且花费最高的一部分。
随着我国城镇化水平不断提高，污水处理设施建设得到了高速发展，据《2013-2017年中国污泥处理处置深度调研与投资战略规划分析报告》统计2010年我国城镇污水处理厂已经建有2500多座，城市污水处理能力已达到每天1.22亿吨，为实现国家的减排目标和水环境改善，做出了巨大贡献。但是污水厂的建设及运行伴随产生了大量剩余污泥，以含水率80%计，全国年污泥总产水量将很快突破3000万吨，污泥处理形势十分严峻。
由于我国污水厂在建设过程中，长期以来“重水轻泥”，我国城镇污水处理厂基本实现了污泥的初步减量化，但未实现污泥的稳定化处理。据统计，约80%污水厂建有污泥的浓缩脱水设施，达到了一定程度的减量化;约有80%的污泥未经稳定化处理，污泥中含有恶臭物质、病原体、持久性有机物等污染物从污水转移到陆地，导致污染物进一步扩散，使得已经建成投运的大污水处理设施的环境减排效益大打折扣。据统计，目前处置方式中，土地填埋占63.0%、污泥好氧发酵+农用约占13.5%、污泥自然干化综合利用占5.4%、污泥焚烧占1.8%、污泥露天堆放和外运各占1.8%和14.4%。事实上，土地填埋、露天堆放和外运的污泥绝大部分属于随意处置，真正实现安全处置的比例不超过20%。
制约污泥处理处置设施建设的因素有很多，但国家污泥处理处置总体技术路线不够明确是重要制约因素之一。为缓解污泥产量和污泥处理能力滞后的矛盾，我国近年出台了一系列政策、规划。目前，我国污泥处理的技术路线和产业政策正逐步得以明晰，产业化和市场化即将启动。与此同时，污泥处置将越来越受到重视，污泥处置的技术、政策及运作方式在不久的未来将所有突破。
污泥基本类型
原污泥(rawsludge):未经污泥处理的初沉淀污泥。二沉剩余污泥或两者的混合污泥。
初沉污泥(primarysludge):从初沉淀池排出的沉淀物。
二沉污泥(secondeysludge)：从二次沉淀池(或沉淀区)排出的沉淀物。
活性污泥(activatedsludge):曝气池中繁殖的含有各种好氧微生物群体的絮状体。
消化污泥(digestedsludge):经过好氧消化或厌氧消化的污泥，所含有机物质浓度有一定程度的降低，并趋于稳定。
回流污泥(returnedsludge):由二次沉淀(或沉淀区)分离出来，回流到曝气池的活性污泥。
剩余污泥(excessactivatedsludge):活性污泥系统中从二次沉淀池(或沉淀区)排出系统外的活性污泥。
污泥气(sludgegas):在污泥厌氧消化时，有物分解所产生的气体，主要成分为甲烷和二氧化碳，并有少量的氢、氮和硫化氢。俗称沼气。
污泥处理前，首先要了解污泥的分类，才能确定污泥处理的方法：
⒈自来水厂沉淀池或浓缩池排出的物化污泥处理
污泥分类：属中细粒度有机与无机混合污泥，可压缩性能和脱水性能一般。
⒉生活污水厂二沉池排出的剩余活性污泥处理
污泥分类：属亲水性、微细粒度有机污泥，可压缩性能差，脱水性能差。
⒊工业废水处理产生的经浓缩池排出的物化和生化混合污泥处理
污泥分类：属中细粒度混合污泥，含纤维体的脱水性能较好，其余可压缩性能和脱水性能一般。
⒋工业废水处理产生的经浓缩池排出的物理法和化学法产生的物化细粒度污泥处理
污泥分类：属细粒度无机污泥，可压缩性能和脱水性能一般。
⒌工业废水处理产生的物化沉淀粗粒度污泥处理。
污泥分类：属粗粒度疏水性无机污泥，可压缩性能和脱水性能很好。
⒈污泥处理利用的一般技术
⑴污泥的堆肥化处理技术
⑵污泥的建材化技术
⑶污泥的燃料化技术
⑷污泥的厌氧消化(制沼气)技术
⒉太阳能污泥干化技术
⒊污泥的电离辐射处理技术
⒋微波技术在污泥处理中的应用
⑴微波辐照污泥处理技术
⑵微波化学分析技术
⒌超声波处理污泥技术
⒍重金属的生物有效性及植物脱除技术
⒎污泥的微生物处理技术
⑴微生物淋滤技术
⑵微生物吸附处理法
⑶微生物脱臭技术
⒏新兴污泥热化学处理技术
⑴湿式氧化技术
⑵活性污泥作黏结剂
⑶剩余污泥制可降解塑料
⑷污泥制活性炭
⑸O3/H2O2氧化技术
⑹UV/O3氧化技术
⑺UV/H2O2氧化工艺
⑻其他热化学处理技术简介
卫生填埋
这种处置方法简单、易行、成本低，污泥又不需要高度脱水，适应性强。但是污泥填埋也存在一些问题，尤指填埋渗滤液和气体的形成。渗滤液是一种被严重污染的液体，如果填埋场选址或运行不当会污染地下水环境。填埋场产生的气体主要是甲烷，若不采取适当措施会引起爆炸和燃烧。
土地利用
污泥土地直接利用因投资少、能耗低、运行费用低、有机部分可转化成土壤改良剂成分等优点，被认为是最有发展潜力的一种处置方式，科学合理的土地利用，可减少污泥带来的负面效应。林地和市政绿化的利用因不易造成食物链的污染而成为污泥土地利用的有效方式。污泥用于严重扰动的土地(如矿场土地、森林采伐场、垃圾填埋场、地表严重破坏区等需要复垦的土地)的修复与重建，减少了污泥对人类生活的潜在威胁，既处置了污泥又恢复了生态环境。
