高密度沉淀池作为“污泥循环型”沉淀池的代表，其应用前景相当广阔。它适用于土地资源紧张、原水水质变化大、出水水质要求高的净水厂。因此，对高密度沉淀池进行设计优化具有十分重要的现实意义。本文在查阅相关文献的基础上，以重庆某大型给水厂(60万吨/日)为背景，对高密度沉淀池沉淀区的水流流态、出水口水流流速分布、出水口污泥浓度分布进行了三维数值模拟；分析了各种设计参数对其沉淀效果的影响程度；优化了高密度沉淀池沉淀区的运行参数与结构参数。主要内容包括：①在对国内外沉淀池的研究工艺进展进行总结的基础上，分析了高密度沉淀池的工作原理、运行流程、优势及应用前景。②以重庆某大型在建给水厂为背景，利用Fluent软件建立了高密度沉淀池沉淀区内水流流场、出水口水流流速分布、出水口污泥浓度分布的数值模型。③利用“相似性原理”建立了高密度沉淀池沉淀区的物理模型，验证了物理模型出水口水流流速分布与数值模型出水口水流流速分布的一致性，证明了Fluent软件在沉淀池数值模拟中运算的准确性。④对高密度沉淀池沉淀效果影响参数进行了分析。　　 本文分别分析了不同进水口流速、不同导流墙形状、不同挡板的长度对高密度沉淀池沉淀效果的影响。主要结论如下：⑴随着进水口水流流速的增加，沉淀池进水口处异重流的强度得到减轻，沉淀池出水口前端短流现象得到缓解，预沉池-浓缩池中部的漩涡半径减小，漩涡的强度减轻，水流流态得到了改善。但由于进水口水流流速的增加，沉淀池水力停留时间缩短，沉淀效果变差。⑵沉淀池中的水流流态决定了出水口的水流流速分布。由于沉淀池出水口前端存在短流现象，预沉池-浓缩池中部存在漩涡，造成了沉淀池出水口的前端与尾部水流速度偏大，中部水流速度较为稳定。⑶将导流墙的左侧改为弧形后，进水口异重流现象强度得到减轻，出水口前端短流现象得到缓解，同时，由于沉淀池的体积没有减少，水力停留时间没有减少，沉淀效果会变好。⑷将导流墙的两侧均改为弧形后，沉淀池的流态得到进一步的改善，但由于沉淀池的体积减小，水力停留时间减少，沉淀效果变差。⑸沉淀池的挡板的长度在一定范围内能起到改善出水口短流现象，增加沉淀池水力停留时间，进而提高沉淀效果的作用。挡板的长度为1m时，沉淀效果最佳。挡板长度超过1m，造成预沉池-浓缩池中部的漩涡靠近池底污泥层，带动更多的污泥沿水流流向出水口的尾部，因此沉淀效果变差。⑹淀池水流流态与沉淀池水力停留时间是影响沉淀池沉淀效率的主要因素，对沉淀池沉淀效果的具体影响如下：⑴如果改变沉淀池的运行参数或结构参数，造成这两个因素均变得对沉淀过程更加有利，那么沉淀池的沉淀效率必然会提高。⑵如果改变沉淀池的运行参数或结构参数，造成这两个因素中的一个有利于沉淀，另一个对沉淀不利，那么就需要建立具体的数值模型并加以分析。⑶如果改变沉淀池的运行参数或结构参数，造成这两个因素均变得对沉淀过程不利，那么沉淀池的沉淀效率必然会下降。⑷在对高密度沉淀池沉淀效果影响参数进行分析的基础上，综合考虑高密度沉淀池日处理水量与出水水质这两方面因素，确定了高密度沉淀池沉淀区的最佳运行参数与结构参数：进水口水流速度为0.02m/s；导流墙左侧为弧形，右侧与沉淀池的原始结构一样；沉淀池挡板高度为1m；其它运行参数、结构参数与经验设计参数相同。本研究所得结论对给水厂中高密度沉淀池的设计与运行具有指导意义。所得出的最佳运行参数与结构参数可以使高密度沉淀池的性能更加经济、高效且在重庆地区的适应性更强。