濃縮消化後，汙泥的含水量仍然在95%~97%左右，體積仍然很大。汙泥脫水可以進壹步去除汙泥中的孔隙水和毛細水，減少汙泥的體積。脫水後汙泥的含水率可降至70%~80%，其體積為原體積的1/10~1/4，有利於後續的運輸和處理。汙泥機械脫水方法包括過濾脫水、離心脫水和加壓脫水，過濾脫水包括真空過濾和加壓過濾。離心脫水是用離心機脫水；壓榨脫水是用螺旋壓榨機或滾筒脫水。壓濾和離心脫水是常用的方法。汙泥過濾脫水是通過過濾介質兩側的壓力差驅動，使汙泥水分被迫通過過濾介質形成濾液，而固體顆粒被截留在介質上形成濾餅，從而達到汙泥脫水的目的。板框壓濾機是第壹臺用於化學脫水的機械。雖然板框壓濾機壹般間歇運行，基建設備投資大，過濾能力低，但由於其具有過濾驅動力大、濾餅含固量高、濾液澄清、固體回收率高、調理藥劑消耗高等優點，在壹些小型汙水廠仍被廣泛使用。
脫水過程:
板和框架交替排列，濾板的兩側覆蓋濾布，板和框架由壓緊裝置壓緊，即在板和框架之間形成壓濾機室。在板的上端和框架之間的相同位置形成壹個小孔，壓實後成為通道。加壓至0.2~0.4MPa的汙泥通過該通道進入壓濾機。濾板表面刻有凹槽，下端鉆有排出濾液的孔。濾液在壓力下通過濾布沿著凹槽和孔從過濾器中排出，以使汙泥脫水。國內外已開發出自動板框壓濾機。板框壓濾機比真空過濾機能承受更高的汙泥比阻，可以減少調理劑的消耗，使用更便宜的藥劑(如FeSO4 7H2O)。當汙泥比阻為5×1011 ~ 8×1012m/kg時，可不經預處理直接過濾。板框壓濾機泥餅的產量和含水率應根據試驗數據或類似操作經驗確定。泥餅含水率壹般可以在75%~80%。