利用重力將污泥中的固體與水分離，使污泥的含水率降低的方法稱為重力濃縮法，它適用于濃縮比較大的污泥和沉渣，也是使用最廣泛和最簡便的一種濃縮方法。重力濃縮池可以用于濃縮來自初次沉淀污泥或來自初次沉淀池污泥和二次沉淀池的剩余污泥的混合污泥或初次沉淀池污泥與生物膜法二次沉淀污泥的混合污泥，濃縮池也可直接法縮來自曝氣池的剩余污泥。其處理構筑物稱為污泥濃縮池。

重力濃縮池的運行方式分為以下兩種：

1、間歇運行：首先把待濃縮的污泥排入，經一定濃縮時間后，依次開啟設在濃縮池上不同高度的清液管上的閥門，分層地放掉上清液，然后通過排泥管排放污泥后，再向濃縮池內排入下一批待處理的污泥。間歇式濃縮池主要用于污泥量小的處理系統，濃縮池一般不少于2座，輪換操作，不設攪拌裝置。

2、連續運行：連續運行的濃縮池一般有豎流式或輻流式兩種。稀污泥通過中心管進入池中，進行擁擠沉淀和濃縮，池底坡度采用 1/100 ~1/12，一般取1/20，濃縮污泥從底部排除。帶有架或直立柵的普通集泥機械將污泥慢慢攪動，一方面可加速污泥顆粒之間的凝聚，使顆粒結構均勻;另一方面可造成空穴，使間隙水與空氣泡容易逸出，并加速污泥的密實。

間歇式濃縮池的工藝參數主要是濃縮時間，其數值最好經試驗確定。污泥在濃縮池內的停留時間太短，會導致濃縮效果不好;若停留時間太長，不僅占地面積大，而且還可能使有機污泥出現厭氧狀態而破壞濃縮過程。對于沒有條件試驗的場合，可按停留時間不大于 24h 來設計與控制運行，通常采用9 ~12h。