城市污水處理廠污泥脫水調(diào)質(zhì)處理是有機(jī)高分子絮凝劑應(yīng)用的重要方面，污泥分為生污泥（初沉污泥和剩余污泥）和消化污泥，應(yīng)根據(jù)污泥的種類和性質(zhì)選擇有機(jī)高分子絮凝劑。絮凝是通過有機(jī)高分子絮凝劑對(duì)懸浮液（或膠體）中細(xì)小顆粒的電中和和吸附架橋使其脫穩(wěn)的過程，有機(jī)高分子絮凝劑必須具有較高的相對(duì)分子量和線性結(jié)構(gòu)以及適度的電荷密度，其分子結(jié)構(gòu)、離子形態(tài)、強(qiáng)度和分布、分子量和分布及支化程度等都會(huì)對(duì)絮凝效果產(chǎn)生影響，針對(duì)給定懸浮液特點(diǎn)合成確切結(jié)構(gòu)的絮凝劑，使絮凝劑產(chǎn)品形成系列化是科研工作者共同的任務(wù)。
一般污泥脫水可分為自然干化脫水和機(jī)械脫水兩大類。自然干化脫水是將污泥攤置到由級(jí)配砂石鋪墊的干化場(chǎng)上，通過蒸發(fā)、滲透和清液溢流等方式，實(shí)現(xiàn)脫水。這種脫水方式適于村鎮(zhèn)小型污水處理廠的污泥處理維護(hù)管理工作量很大，且產(chǎn)生大范圍的惡臭。
機(jī)械脫水指利用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行污泥脫水，自然干化相比，該方法占地比較少，惡臭影響也較小，但運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用較高。 機(jī)械脫水的種類很多，按脫水原理可分為真空過濾脫水、壓濾脫水和離心脫水三大類，國(guó)外目前正在開發(fā)螺旋壓榨脫水，但尚未大量推廣。
板框壓濾脫水機(jī)泥餅含水率最低，因而一直在采用。但這種脫水機(jī)為間斷運(yùn)行，效率低，且操作麻煩，維護(hù)量很大，所以使用并不普遍，僅在要求出泥含水率很低的情況下使用。目前國(guó)內(nèi)新建的大部分污水處理廠，絕大多數(shù)采用帶式壓濾脫水機(jī)，因?yàn)樵摲N脫水機(jī)具有出泥含水率較低且穩(wěn)定、能耗少、管理控制不復(fù)雜等特點(diǎn)。離心脫水機(jī)噪音大、能耗高、處理能力低，因此以前使用較少。
污泥在機(jī)械脫水前，一般應(yīng)進(jìn)行預(yù)處理，也稱為污泥的調(diào)理或調(diào)質(zhì)。這主要是因?yàn)槌鞘形鬯幚硐到y(tǒng)產(chǎn)生的污泥，尤其是活性污泥脫水性能一般都較差，直接脫水將需要大量的脫水設(shè)備，因而不經(jīng)濟(jì)。所謂污泥調(diào)質(zhì)，就是通過對(duì)污泥進(jìn)行預(yù)處理，改善其脫水性能，提高脫水設(shè)備的生產(chǎn)能力，獲得綜合的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。污泥調(diào)質(zhì)方法有物理調(diào)質(zhì)和化學(xué)調(diào)質(zhì)兩大類。物理調(diào)質(zhì)有淘洗法、冷凍法及熱調(diào)質(zhì)等方法，而化學(xué)調(diào)質(zhì)則主要指向污泥中投加化學(xué)藥劑，改善其脫水性能。以上調(diào)質(zhì)方法在實(shí)際中都有采用，但以化學(xué)調(diào)質(zhì)為主，原因在于化學(xué)調(diào)質(zhì)流程簡(jiǎn)單，操作不復(fù)雜，且調(diào)質(zhì)效果很穩(wěn)定。
污泥調(diào)質(zhì)常采用陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺，其作用機(jī)理包括兩個(gè)方面:一是其分子上帶電的部位能中和污泥膠體顆粒所帶的負(fù)電荷，使之脫穩(wěn)；二是利用其高分子的長(zhǎng)鏈條作用把許多細(xì)小污泥顆粒吸附并纏結(jié)在一起，結(jié)成較大的顆粒。前一作用稱為壓縮雙電層，后一作用稱為吸附架橋。
按照離子密度的高低，陽(yáng)離子聚丙烯酰胺又分成弱陽(yáng)離子，中陽(yáng)離子和強(qiáng)陽(yáng)離子三種，實(shí)際中都采用較多。離子密度越高，其中和負(fù)電荷使污泥膠體顆粒脫穩(wěn)的作用越強(qiáng)，但高離子密度的PAM的分子量往往較小，吸附架橋能力較弱。因此以上三種PAM的污泥調(diào)質(zhì)效果一般相差不大。污泥脫水過程中PAM的型號(hào)和投加量以及脫水后泥餅的干燥度視污泥種類的不同而不同，故須對(duì)各種不同型號(hào)的PAM產(chǎn)品進(jìn)行試驗(yàn)和選擇。
調(diào)質(zhì)藥劑的選擇還與脫水機(jī)的種類有關(guān)系。一般來說，帶式壓濾脫水機(jī)可采用任何一種藥劑進(jìn)行調(diào)質(zhì)污泥，而離心脫水機(jī)則必須采用高分子絮凝劑，其原因是離心機(jī)內(nèi)空間較小，對(duì)泥量要求很嚴(yán)格，如果采用無機(jī)藥劑，使泥量增加很多，將大大降低離心機(jī)的脫水能力。