粪便经浓缩之后，其含水率仍在94%以上，呈活动状，体积很大。浓缩污泥经消化之后，若是排放上清液，其含水率与消化前根本适当或略有下降；如不排放上清液，则含水率会升高。总归，粪便经浓缩或消化之后，仍为液态，体积很大，难以处置消纳，因此还需进行粪便脱水。浓缩首要是别离粪便中的空地水，而脱水则首要是将粪便中的吸附水和毛细水别离出来，这部分水分约占污泥中总含水量的15～ 25%。假定某处置厂有1000m3 。由初沉污泥和活性污泥组成的混合粪便，其含水率为97.5%，含固量为2.5%，经浓缩之后，含水率通常可降为95%，含固量增至5%， 粪便体积则降至500m3。此刻体积仍很大，外运处置仍很艰难。如经过脱水，则可进一步减量，使含水率降至75%，含固量增至25%，体积则减至100m3 今后，其体积减至浓缩前的1/10，减至脱水前的1/5，大大下降了后续粪便处置的难度。
机械脱水系运用机械设备进行粪便脱水，因此占地少，与天然干化比较，恶臭影响也较小，但运转保护费用较高。 机械脱水的品种许多，按脱水原理可分为真空过滤脱水、压滤脱水和离心脱水三大类，国外当前正在开发螺旋挤压脱水，但没有很多推行。真空过滤脱水系将污泥置于多孔性过滤介质上，在介质另一侧形成真空，将污泥中的水分强行“吸入”，使之与污泥别离，然后完成脱水。常用的设备有各种形式的真空转鼓过滤脱水机。压滤脱水系将污泥置于过滤介质上，在污泥一侧对污泥施加压力，强行使水分经过介质，使之与污泥别离，然后完成脱水，常用的设备有各种形式的带式压滤脱水机和板框压滤机。离心脱水系经过水分与污泥颗粒的离心力之差使之彼此别离然后完成脱水，常用的设备有各种形式的离心脱水机。以上几种脱水设备都已有几十年的运用前史，但详细运用情况存在很大不同。二十世纪六七十时代建造的处置厂，大多选用真空过滤脱水机，但由于其泥饼含水率较高、噪声大、占地也大，而其结构及功能自身又无较大的改进。
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