污泥浓缩是污泥干燥预处理的重要环节之一。污泥浓缩的目的在于降低污泥中水分含量，减小污泥体积和消化池的容积，减少加热污泥所需的热量。污泥浓缩的主要方法有重力浓缩、气浮浓缩、机械浓缩等。

重力浓缩分为间歇式和连续式两种，浓缩后的污泥含固率低，使后续处理构筑物如消化池的容积增大，加大了投资和运行成本。近年来重力浓缩的应用已逐渐淘汰。

气浮浓缩包括压力溶气气浮、生物溶气气浮、真空气浮、涡凹气浮、化学气浮、点解气浮等，其中压力溶气气浮浓缩具有浓缩效率高、占地面积小等优点，且由于在浓缩过程中充氧，可以避免污泥中磷的释放，但设备维护复杂，运行成本高。生物气浮浓缩是利用污泥的反硝化作用产生气体使污泥上浮而进行浓缩，浓缩效率主要受硝酸盐浓度、温度、碳源和初始污泥浓度的影响。涡凹气浮适用于低浓度声音活性污泥的浓缩。

机械浓缩包括离心浓缩、带式浓缩机浓缩和转鼓、螺压浓缩机浓缩，主要是利用机械作用力使污泥表面水分分离。

在进行污泥浓缩之前还经常采用污泥调理来提升污泥脱水效率。污泥调理方法有洗涤、加药、加热调质、冻融调理等。

污泥浓缩后，含水率依然很高，需要采用物理方法脱水进一步减小污泥的体积以便于污泥的运输、堆积等。污泥脱水一般有自然蒸发和机械脱水两种。自然蒸发法可使污泥的含水率降低到65%左右，操作简单，易于管理，但此法占地面积大，卫生条件差，对于一些不易脱水的污泥效果也不好，现在一般在干燥少雨且土地资源宽裕的地区使用，或作为机械脱水系统的事故应急方案。机械脱水法主要有真空过滤法、加压过滤法、离心分离法等，可将污泥含水率降到75%左右，且运行稳定，占地面积小，但管理较为复杂，节能效果较差。