通过建立包括长宽比、斜管管径、配水区高度等多个因素的水力学方程，定量分析了上述因素对沉淀池运行效果的影响，得出的结果表明沉淀池的高宽比的影响，增加配水区高度和沿池长方向减小斜管管径可以提高斜管沉淀池的布水均匀性，从而实现了 斜管沉淀池的优化设计。总而言之，国内对沉淀池的速度场、浓度场以及温度场的数值模拟研究已趋于成熟，但还没有深入研究沉淀池的几何尺寸、进水悬浮物动态变化情况下对沉淀效果的影响；并且对沉淀池的探讨分析大部分还停留于二维模拟，关于三维模拟的研究。我国对沉淀池的多相流研究目前还处于探索阶段，所选用的模型通常包括混合物两相流模型和欧拉两相流模型，在沉淀池数值模拟研究中关于多相流模型大部分只有水体和悬浮物质这两相。

    在水处理工艺中，沉淀特性是指比重大于水的悬浮颗粒依靠重力的作用，从水中沉降分离的过程。根据悬浮颗粒的浓度和颗粒性质的不同，沉淀又可分为分散颗粒自由沉淀、絮凝颗粒絮凝沉淀、拥挤沉淀和压缩沉淀这四种基本形式。（1）分散颗粒自由沉淀 悬浮颗粒小于5000ｍｇ／Ｌ的天然河流水中泥砂颗粒一般具有自由沉淀的性质。自由沉淀是指当水中悬浮物浓度不高时，颗粒从水中下沉分离时彼此互不干扰，独立完成各自的沉淀过程。悬浮颗粒呈离散状态，其物理性质（密度、尺寸、形状等）及下沉速度均不发生变化，且颗粒在水中只受到本身的重力和水流的阻力作用。关于分散颗粒的自由沉淀的变化规律通常使用牛顿定律与斯托克斯公式来表达。

    絮凝颗粒絮凝沉淀又称为干扰沉淀，天然水源水中细小粒径的泥砂也会发生自然絮凝作用，形成絮凝颗粒的自由沉淀。经过混凝后的悬浮颗粒具有一定絮凝性能，絮凝过程即两悬浮颗粒相互碰撞后聚结，粒径和质量均逐渐增大，其沉降速度也随水深增加而加快的沉淀过程。沉淀轨迹呈抛物线状，但很难用规律的公式计算，这是由于4万方数据 兰州属温带大陆性气候。年平均气温10.3℃。夏无酷暑，冬无严寒，是的避暑胜地。年平均日照时数为2446小时，无霜期为180天，年平均降水量为327毫米，主要集中在6~9月。悬浮物颗粒的尺寸在不断变化，沉速也随之变化，故大都需要试验测定。拥挤沉淀又称为分层沉淀，当水中的悬浮颗粒浓度大于15000mg／Ｌ时，在下沉过程中互相干扰碰撞，最终形成一个整体并且共同向下沉淀的过程即为拥挤沉淀。该过程中悬浮物与水之间会出现明显的固液分界面。拥挤沉淀在水处理过程中常常可见。例如二次沉淀池下部污泥的沉淀过程以及浓缩池中污泥浓缩的初始阶段。

    压缩沉淀又为污泥浓缩，它是拥挤沉淀的继续。当浓度比较高的悬浮物颗粒在水中沉降时，颗粒与颗粒之间通常形成团块状，呈现彼此接触并依托的状态，在重力作用下，下层颗粒受到上层颗粒的挤压并挤出间隙水，使污泥得到浓缩的过程，该过程称之为压缩沉淀。悬浮物颗粒聚集在一起，与液体形成显而易见的分界面，且粒群与液体分离的速 度非常缓慢。一般污泥的浓缩过程都存在着压缩沉淀，该过程通常发生在沉淀池及浓缩池内，如活性污泥在二次沉淀池污泥斗中的浓缩过程。理想沉淀池是简化了的沉淀池的模型，是沉淀池设计的理论基础，它应符合以下三个假定：（1）水中颗粒处于自由沉淀状态，认为颗粒在沉淀过程中互不干扰：（2）忽略悬浮颗粒之间的相互作用，即颗粒密度、形状、大小保持不变，认为沉降过程中颗粒下沉的速度是相同的；（3）忽略了水流对池底的冲刷作用，认为颗粒沉到池底视为己去除。 依据上述假设条件，作出理想沉淀池的工作原理简图.

    原水经整流设施流入池内，均匀分配于Ａ-ｃ截面，则其水平流速公式为： ｖ：ｊ生（1.1） ％曰 式中ｒ水平流速，ｍ／ｓ 旷流量，ｍ３／ｈ； 办Ｄ一水流截面Ａ—Ｂ的高度，ｍ； 召一水流截面Ａ—Ｂ的宽度，ｍ。 兰州是古丝绸之路上的重镇，早在5000年前人类就在这里繁衍生息；西汉设立县治，取“金城汤池”之意而称金城；隋初改置兰州总管府，始称兰州；自汉至唐、宋时期，随着丝绸之路的开通，出现了丝绸西去、天马东来的盛况，兰州逐渐成为丝绸之路重要的交通要道和商埠重镇，联系西域少数民族的重要都会和纽带，是黄河文化、丝路文化、中原文化与西域文化的重要交汇地。悬浮颗粒在沉淀池里的沉降速度影响了沉淀池长度与深度间的联系，因而影响了沉淀池的优化设计。然而这与真实的情况并不相符。颗粒沉速只是影响沉淀池去除效果的其中一个因素，还有其他原因例如由温度差引起的对流、密度差引起的异重流、风力和水力搅动以及配水、池内死角和水与池壁摩擦引起的滞流等不 规则运动。同时，水流的断面流速并不是均匀分布，悬浮颗粒沉淀效率容易受到水流状态不稳定的影响。综上所述，对于沉淀池的尺寸优化基于上述假定条件具有很大的经验性、主观性和任意性。所以，对沉淀池内的流态和悬浮物浓度分布进行研究具有十分重要的意义，能够比较地确定沉淀池的尺寸以及沉淀的效率。

    沉淀池的种类按照液体在池中的运动与轨迹，通常可以分为以下五种：平流式沉淀池、竖流式沉淀池、辐射式沉淀池、气浮池和斜管沉淀池。选择正确的沉淀设施对于整个水处理工艺是否能运行起到不容忽视的作用。平流沉淀池是较普遍的一种沉淀形式，也是水厂设计中应用较早的沉淀构筑物。它的用途大致可以归为过滤操作前的沉淀处理以及预沉、终沉淀处理。

    兰州，简称“兰”或“皋”，古称金城，是甘肃省省会，国务院批复确定的中国西北地区重要的工业基地和综合交通枢纽，西部地区重要的中心城市之一，丝绸之路经济带的重要节点城市。兰州地处中国西北地区、甘肃省中部，位于中国大陆陆域版图的几何中心，是中国大西北铁路、公路、航空的综合交通枢纽，中国人民解放军西部战区陆军机关驻地，也是新亚欧大陆桥中国段五大中心城市之一，西部重要的区域商贸中心和现代物流基地，享有“丝路重镇”、“黄河明珠”、“西部夏宫”、“水车之都”、“瓜果名城”等美誉。