竖流式沉淀池水流方向与颗粒沉淀方向相反，其截留速度与水流上升速度相等。当颗粒发生自由沉淀时，其沉淀效果比在平流沉淀池中低得多。当颗粒具有絮凝性时，则上升的小颗粒和下沉的大颗粒之间相互接触、碰撞而絮凝，使粒径增大，沉速加快。另一方面，沉速等于水流上升速度的颗粒将在池中形成一悬浮层，对上升的小颗粒起拦截和过滤作用，因而沉淀效率有可能比平流沉淀池更高。
竖流沉淀池多为圆形、方形或多角形，但大多数为圆形，直径（或边长）一般在q#m以下，常介于4～7m之间。沉淀池的上部为圆筒形的沉淀区，下部为截头圆锥状的污泥区，二层之间为缓冲层，约0.3m。污水从进水槽进人池中心管，并从中心管的下部流出，经过反射板的阻拦向四周均匀分布，沿沉淀区的整个断面上升，处理后的污水由四周集水槽收集。集水槽大多采用平顶堰或三角形锯齿堰，堰口大负荷为q#.5L/(m*s)。当池的直径大于7m时，为集水均匀，还可设置辐射式的集水槽与池边环形集水槽相通。
沉淀池贮泥斗倾角为45°～60°。泥可借静水压力由排泥管排出，排泥管直径应不小于200mm，静水压力为1.q#～2.q#m。排泥管下端距离池底不大于2.q#m，管上端超出水面不少于0.4m。为了防止漂浮物外溢，在水面距池壁0.4～0.5m处可设挡板，挡板伸人水面以下0.q#5～0.q#m,伸出水面以上0.q#～0_q#m。
为了保证水能均匀地自下而上垂直流动，要求池直径(D)与沉淀区深度iM、的比值不超过3: 1。在这种尺寸比例范围内，
悬浮物颗粒能在下沉过程中相互碰撞、絮凝，提高表面负荷。但是由于采用中心管布水，难以使水流分布均勻，所以竖流沉淀池一般应限制池直径。
竖流沉淀池中心管内流速对悬浮物的去除有很大影响，在无反射板时，中心管流速应不大于30mm/s，有反射板时，可提高到100mm/s，污水从反射板到嗽机口之间流出的速度不应大于40mm/s。反射板底距污泥表面（缓冲区）为0.3m，池的超高为q#.q#～0.q#'m。
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