平流沉淀池作为常见的固液分离构筑物,在给水处理厂中发挥无可替代的作用,由于其具有运行效果稳定、抗冲击能力较强、出水水质较好等特点,适用于各类水厂。然而在实际工程运行过程中,存在配水不均、出水水质偏差等问题。随着城市水厂建设的不断完善,如何实现其优化设计和高效运行具有十分重要意义。本文借助计算流体力学(CFD)软件在平流沉淀池三维模型基础上,利用正交试验设计方法,实现对配水渠内部结构细化和指型出水槽的优化设计,为实际构筑物设计参数优选及高效运行提供理论指导。对于构筑物穿孔墙流速分布不均及各廊道流量分配不均的问题,将沉淀池内流场简化成单相流,细化配水渠内导流墙构造,改变离边墙距离L2、弧形部分半径r、直线部分长度LI及距出口距离D,通过分析穿孔墙流速分布标准差σ及廊道分配流量均匀性指标rQ,利用正交试验分析方法,综合分析得到各因素影响显著性顺序为:弧形部分半径>导流墙形状>离边墙距离>直线部分长度,确定出导流墙结构最佳组合优化方案为:采用弧形,L2=0.60m,r=0.77m,L1=0.34m,在优化方案下,穿孔墙孔洞流速分布标准差σσ=0.01067,流量均匀性指标rQ=0.9635。在进水流量一定时,出水水质还受溢流出水槽的设置方式有关,本文选择指型出水槽,通过改变指型出水槽长度、条数、槽宽,以去除率为评测指标,利用正交试验分析方法,得到各因素影响显著性顺序为:总槽长>槽宽>槽条数,并设计得到指型出水槽最佳组合优化方案为:槽条数为7条,总槽长为33.4m,槽宽为0.34m,去除率为94.89%。由于实际运行本文所模拟结果可能存在一定差异,但可为构筑物优化提供指导,且在设计过程中不能全凭经验和个人主观选择,应根据水质及构筑物自身特点,合理设置相关参数,从而达到最佳处理效果。