在对污泥处理和处置的过程中，“四化”原则是需要满足的一项基本原则，也是污泥污染治理以及再利用的重要基础，具体来说就是要做到资源化、稳定化、减量化和无害化。其中，资源化是指要将污泥处理成可以继续使用的资源;稳定化是将污泥处理成不会继续发生性质变化的资源;减量化则是要通过污泥处理处置手段的运用，减小污泥的整体体积;无害化是将污泥处理成不会对人体或环境造成危害的资源。
1.2 经济性原则
在污水处理厂处理和处置污泥的过程中，需要根据污泥的性质以及总量等实际情况，选择针对性的污泥处理方法和手段。需要遵从经济性原则，力求在满足污泥处理需求的基础上，尽可能地降低污泥处置的整体成本，增加污泥处置的经济效益。
1.3 因地制宜原则
污泥处置技术种类繁多，不同的污泥处置技术适用于不同的环境条件或区域条件。所以，在选择污泥处置手段时，必须综合考虑污水处理所在地的土地资源和气候环境等因素，结合当地关于环境保护等方面的法律法规等，力求做到因地制宜，选择适宜污水处理地区的污水处置技术和手段。
1.4 处置区域定处理原则
根据污水处置区域的差异性，可以将污泥处置手段和方法划分成两种类型，即污水厂内处置和污泥集中处置。其中污泥集中处置以政府相关部门为主体，由其依照城市发展规划和要求来制定科学的发展规划或决策，之后综合考虑其环境影响价值和经济性能等因素。而污水处理厂内处置的主体是其自身，主要在场内直接处理污泥，具体需要在对污水处理厂布局情况进行考虑的同时，考虑经济性等因素来制定污泥处理方案，这种污泥处置类型比集中处置更容易制定决策方案。
2、污泥处置方法
2.1 填埋处理
一般来说，填埋的方式较为简单，花费的费用也较小，具有较强的实用性和可操作性，填埋的处理方式是目前来看较为成熟的一种处理方式。需要先对污泥进行一定的减量化、稳定化以及无害化处理，在这之后将污泥埋入土壤之中。这种方式虽然简单经济，但是它同时也受土地资源的限制，尤其是在土地资源紧缺的国家;且在污泥填埋的同时也要考虑对地下水的影响，其所带来的污泥处置后续问题也是难以估计的。
2.2 焚烧处理
对污泥进行焚烧处理，此种方法可以使得污泥的容积变小，无害化以及稳定化目标也均能够切实达成。在焚烧的过程当中还会产生教导的能量，这些能量也是可以善加利用的，可通过其来进行发电等。虽然污泥焚烧具有很多优点，但是如果因为氧气不足而进行不完全燃烧，这将会产生大量有毒有害气体，如一氧化氮、二氧化硫等。而且其中的重金属和燃烧后的灰烬和烟尘同样也是很难处理的环境问题。
2.3 干化热处理
对于污泥进行干化处理，可以有效的减少污泥的体积，并且使得污泥更加稳定，没有病原生物以及臭味出现，进行干化处理之后，既可以作为土壤改良剂，同时也可以作为能源来进行使用。早在上个世纪中期，一些发达国家就已经开始使用这种方式来处理污泥，经过这些年的技术发展，污泥干化技术已经逐渐成熟，成为非常好的污泥处理方式。
3、污泥资源综合利用方法途径
3.1 农业利用
污泥中含有大量的金属元素，包括氮磷钾钙镁等，可以作为有效的有机肥进行农业上的使用，但是使用过程中要满足国家卫生标准，重离子含量应符合国家标准，总氮含量也要满足要求，不能有传染病菌、病毒等，才能保证真正的变废为宝。
3.2 污泥堆肥化
污泥具有一定的危害性，不仅重金属含量高，而且携带大量的病菌、病毒，散发恶臭，严重影响和破坏了生态坏境，通过污泥堆肥化可以有效的对污泥进行处理，可以将污泥单独堆肥，也可以将污泥与煤粉等其他城市生活垃圾进行堆肥，堆肥方法可以降低污泥重金属的生物活性，减少恶臭气味，改善生态环境，具有一定的生态效益。
3.3 能源与热能利用
随着三次采油规模的增大，采出污水深度处理后与聚合物母液混合后一同回注地层已成为污水资源化再利用的主要模式。目前，萨北油田普遍采用常规深度污水处理工艺，即一次自然沉降→二次混凝沉降→普污站过滤→深污站一次过滤→深污站二次过滤的五段式过滤工艺。此工艺存在工艺复杂、占地面积大的缺点，而且仅能处理油含量、悬浮物等物理性污染物，对污水中更为复杂的化学性、生物性污染物的处理效果有限，从而导致深度处理污水与聚合物母液混合过程中存在着较大的粘损。大量实践经验表明高含聚含油污水难以处理的关键在于原油的高乳化度使得油水分离困难。而环境中的某些微生物具有产生生物破乳剂和降解原油的能力，这些特性使其在油田采出液处理方面具有很好的应用价值。为此决定探索、开发能够实现含油污水处理的高效率、低能耗的新工艺、新方法，并进行矿场试验以积累微生物处理工艺的一线数据。
2、技术原理
采油污水中含有大量原油类有机污染物，包括大部分分散但未溶解的和部分已溶解的。对于未溶解的污染物，降低其在水相中的分散度以使其与水相分离的过程称为破乳。利用破乳可回收污水中的部分原油，具有一定的经济价值。破乳的关键在于改变污染物与水相之间的界面张力，从而使得分散的污染物颗粒相互聚并较大尺寸的颗粒。
研究中发现某些微生物的细胞表层与乳化的油珠之间具有较好的亲和力，从而使得油珠能在细胞表面浸润，当多个乳化油珠浸润于同一个微生物细胞表面，并相互接触时，则这些乳化油珠之间具有聚并的趋势。而另一些微生物则会代谢产生一些表面活性物质，这些表面活性物质能够强烈的吸附于油水界面上，取代原有的界面保护层，从而使得整个界面强度降低进而失稳、聚并。这两种类型的微生物均具有使得乳化原油破乳的效能，具有应用于含油污水处理的效能。
3、装置结构改进及深度处理工艺设计
在大庆油田北III-2深度污水处理站建设生物处理工艺生物污水处理站1座以开展含聚污水深度处理试验研究，试验设计规模为5000m3/d。本试验设计的主体工艺流程为：溶气净化→溶气生物净化→生物强化处理→固液分离，工艺主要包括上述溶气净化装置1套、溶气生物净化装置1套、生物强化处理装置1套、固液净水装置2套、溶气增压供气系统1套、生物供氧系统1套及配套收油、排泥设备，同时新建外输管线1条。
加强污泥的处理以及可回收资源利用，是节约资源、保护环境的有效途径，通过污泥热解制油技术，高温加热，是污泥进行一定的化学分解反应，生成油、碳以及气体等，对可回收的物质加以二次利用，充分体现了变废为宝的概念。第二种工艺是可以直接通过高温、高压技术将污泥直接油化，通过一系列化学反应将污泥变成油状物质加以二次利用。
3.4 污泥制作动物饲料
污泥中含有很多有机物以及动物所需要的营养物质，很多学者致力于研究将污泥中的营养物质提取出来，作为蛋白饲料，供动物生长使用。一些学者通过热分解法将蛋白从污泥中提取出来，作为蛋白饲料的添加剂，能够充分利用资源，具有有效的经济价值。
3.5 污泥制作化工原料
污泥中含有很多化工成分，目前，通过利用这些化工原料，已经投入了实际生产之中，取得了一定的成效，主要包括四个方面：①污泥制作活性炭，通过气体活化法或者药物活化法将污泥加热分解后，形成多孔结构，制作成活性炭，应用到其他方面;②制作絮凝剂，该技术是当前国内外学者正在致力于研究的技术之一，通过将污泥炭化，再用水蒸气进行物理活化即可制作而成;③制作粘合剂;④合成生物降解塑料，利用混合菌群活性污泥法实现塑料的讲解过程。
