氧化沟污水处理工艺作为活性污泥法的一种改进，具有较长的水力停留时间和较低的有机负荷，在我国城市污水和工业废水处理系统中得到了广泛的应用，已成为当前城镇污水处理技术的热点。氧化沟内的流场、流速场及污泥浓度场是影响氧化沟工艺污水处理效率的重要因素。曝气转盘作为氧化沟中最重要的动力设备，其淹没深度对氧化沟内的流场结构以及流速分布有着重要的影响。因此，对氧化沟中曝气转盘的淹没深度进行研究对氧化沟的运行有重要的意义。此外，在曝气转盘上下游同时加装导流板也能够对氧化沟内的水力特性产生影响，提高氧化沟内水流混合效率及曝气机的充氧能力，降低能耗。为了研究氧化沟内的固-液两相流，本文采用数值计算的方法，以典型的四沟道Carrousel氧化沟为研究对象，通过将污泥沉降速率模型与两相湍流混合模型耦合，建立了氧化沟固-液两相湍流混合物模型，从而实现了垂向上固-液两相的分离。　　本文采用多参考系模型(MRF)模拟曝气转盘和水下推流转轮的转动，以RNG k-ε模型模拟氧化沟内的湍流运动，自由水面的追踪则采用VOF方法处理。氧化沟内固-液两相流的模拟采用修改后的混合模型。通过对卡鲁塞尔氧化沟的模拟研究，得到了以下结论：　　(1)模型验证的结果表明，纵向速度及横向速度的模拟值与实测值吻合度均较好。离弯道及曝气转盘较近的断面，由于受到弯道来流及曝气转盘的影响，使得断面内侧及外侧的横向流速差异较大，随着远离弯道及曝气转盘，断面横向流速度的分布趋于均匀。　　(2)对两沟道卡鲁塞尔氧化沟内，曝气转盘4种不同淹没深度比h/D=1/4、1/3、1/2和3/4时氧化沟内的流速及含气量分布进行模拟研究。对比这4种工况时的流速及含气量，同时考虑沟内整体流速大于0．3m/s的体积百分比，得出了氧化沟内曝气转盘的最优淹没深度比范围为h/D=1/3-1/2。研究结果对实际工程中提高沟内水流混合能力及含气量，延长水汽混掺时间有一定的指导意义。　　(3)在曝气转盘上下游同时加装导流板，能够改善氧化沟内流场分布，减少回流区的产生，提高沟底及整个沟内流速及含气量。使整个沟内流速大于0．3m/s的体积百分比由只增设下游导流板时的27．6％提高至29．5％，沟内平均气体体积分数由14．38％提高至15．98％。　　(4)本文使用修改后的混合模型对四沟道Carousel氧化沟进行固一液两相流数值模拟，模拟结果显示：氧化沟内的污泥浓度变化趋势总体呈现出与水流流速变化趋势相反的分布规律，即越接近沟底，污泥浓度越大，流速越小；越接近水面，污泥浓度越小，流速越大。此外，在弯道处，由弯道水流理论可知，水流在底部由外弯道流向内弯道，在表面由内弯道流向外弯道，形成弯道环流，造成了外弯道的冲刷和内弯道的淤积，所以在靠近大弯道内壁处的污泥浓度整体高于弯道外壁处。