城市污泥中的水分分为自由水、毛细水、表面黏附水及内部水。自由水，不受颗粒影响的水，约占70%，是污泥机械脱水的主要对象。毛细水，存在污泥颗粒间的毛细管中，约占20%，是高性能脱水机械的重要脱水对象。表面黏附水，粘附于颗粒或细胞表面的水，内部水，存在于污泥颗粒内部(包括细胞内的水)。
传统的机械脱水设备如带式压滤机、离心机和普通压滤机等只能将污泥脱水至含水率80%左右，而含水80%的污泥仍呈流态-流塑态，力学性能极差，抗压强度低于20kPa。污泥含水率在60%～65%时呈黏浆状，水分子被一层胶体包裹，这个区域称之为污泥的“黏胶相区”，是污泥脱水难的阶段。利用隔膜压滤机可将污泥处理至含水率60%，60%以下含水率的污泥为固态，不产生渗滤液，可直接进填埋场。突破污泥的“黏胶相区”使污泥有较好的分散性，为污泥无害化处置和资源化利用奠定了基础。
此外，污泥含水率降至60%后，如果进行堆肥处理可减少一半的发酵周期，增加经济效益。干泥饼还可以制作固体燃料，经调配后进行焚烧处理，回收能源，或作为制砖和水泥的辅料，污泥产生量减少50%以上，显著提高污泥减量化水平，同时降低运输难度，节约运输成本。
