污泥深度脱水是指对污泥进行调理，改善污泥的脱水性能，使得脱水后的污泥含水率达到 60%以下。目前，国内对该工艺的命名有所不同，使用的调理药剂有无机物也有有机物，或者是生物菌种，脱水设施以低压或高压板框压滤机为主。但是归结到底，深度脱水技术可以由以下四部分组成：第一步：污泥的浓缩。由于污水厂储泥池的污泥含水率约为 99.3%，高含水率的污泥若直接投药会导致药剂的大量消耗，因此需要对污泥进行预浓缩，通过重力浓缩使含水率达到 95~98%左右；一般来说，使用无机物或有机物作为投加药剂的工艺，会使用一个较大体积的浓缩罐进行污泥的浓缩，有些还会投加适量的药剂（主要是 PAC）加速沉淀浓缩过程，以减少浓缩容器的容积。第二步：污泥的调理。这一步是整个工艺的核心，如果是投加无机物或有机物药剂，这时会通过调节泥水混合物的 pH 值（一般会调至 pH=8~12），然后投加水解能力强、氧化性强的物质（例如 Fe 3+ ），改变污泥生物细胞结构，提高疏水性能，从而降低污泥的含水率，投加药量按绝干污泥量质量比约为 10~30%。通过投加无机物或有机物药剂调理后的污泥由于析出了部分的水分，因此大多都会对泥水混合物进行沉淀，以减少药剂的用量，上清液进入污水厂处理，沉淀液进行后续的灭活和重新絮凝。第三步：污泥的灭活和重新絮凝。通过投加灭活剂和絮凝剂，对泥水混合物进行灭活处理，杀菌除臭，有效控制臭气的溢出；同时也在污泥中形成多孔网格状骨架，改善污泥的可压缩性，增强絮凝体的强度。无论是投加无机物或有机物作为药剂的工艺，一般均会使用 CaO 作为灭活剂，有些会适当投加聚丙烯酰胺（PAM）加强絮凝效果。第四步：污泥的脱水。利用过滤板、隔膜板和滤布组成的过滤单元，在液压系统恒压压紧所有滤板的条件下，利用进料泵压力在进泥过程中对物料进行初步固液分离，并在进料结束后，注入高压水到隔膜板腔对泥饼进行压榨，提高压滤机的脱水效率。一般可以采用传统的板框压滤机或厢式压滤机，也可以采用较先进的可变滤室高压压滤机。该工艺适用范围广，运行费用省，占地面积相对较小，与传统的污水厂污泥脱水工艺相比，可一次将污泥含水率从 97%脱至 60%以下，可以解决长期以来污泥需二次脱水问题，大大降低污泥处理处置费用，也无需消耗热源。
