(1)自由沉澱
水中的懸浮顆粒，都因兩種力的作用而發生運動：懸浮顆粒受到的重力，水對懸浮顆粒的浮力。重力大于浮力時，下沉；兩力相等時，相對靜止；重力小于浮力時，
上浮。爲分析簡便起見，假定：①顆粒爲球形；②沉澱過程中顆粒的大小、形狀、重量等不變；③顆粒只在重力作用下沉澱，不受器壁和其它顆粒影響。
靜水中懸浮顆粒開始沉澱時，因受重力作用產生加速運動，經過很短的時間後，顆粒的重力與水對其產生的阻力平衡時（即顆粒在靜水中所受到的重力h與水對顆粒產生的阻力Fd相平衡），顆粒即呈等速下沉。
當顆粒粒徑較小、沉速小、顆粒沉降過程中其周圍的繞流速度也小時，顆粒主要受水的黏滯阻力作用，慣性力可以忽略不計，顆粒運動是處于層流狀態。顆粒的沉速見下式這就是Stokes公武，式中"爲水的黏度。該式表明：①顆粒與水的密度差(ps-p)愈大，沉速愈快，成正比關系。當內>"時，m>0,顆粒下沉；當內時，u<0,顆粒上浮；當(0,=^時，m=q#，顆粒既不下沉又不上浮；②顆粒直徑愈大，沉速愈快，成平方關系。一般地，沉澱只能去除的顆粒。通過混凝處理可以增大顆粒粒徑；③水的黏度"愈小，沉速愈快，成反比關系。因黏度與水溫成反比，故提尚水溫有利于加速沉澱。|
在實際應用中，由于懸浮顆粒在形狀、大小以及密度等有很大差異：_此不能k接用公式進行工藝設計，但公式有助于理解沉澱的規律。
(2)絮凝沉澱
由于原水中含絮凝性懸浮物（如投加混凝劑後形成的矾花V:活性汙泥等），在沉澱過程中大顆粒將會趕上小顆粒，互相碰撞凝聚，形成更大的絮凝體.因此沉速將隨深度而增加。懸浮物濃度越高，碰撞概率越大，絮凝的可能性就越大。
絮凝沉澱的效率通常由試驗確定。在直徑約0.10m，高約1.5～2.0m，且沿高度方向設有約5個取樣品的沉澱管中倒人濃度均勻的原水靜置沉澱，每隔一定時間，分別從各個取樣口采樣，測定水樣的懸浮物濃度，計算表觀去除率；作出每一沉澱時間f的表觀去除率￡與取樣口水深A的關系曲線或每一取樣口的El關系曲線；逢取一
組表觀去除率，如10%、20%、30?w對每一去除率值，從圖中讀出對應的0、
ti、U……據此在水深-時間坐標圖中點繪出等去除率曲線。
對指定的沉澱時間和沉澱高度，這沉澱效率f可用式（3-2)或式（3-3)計算。
__A/iiEi+E2IAh2 ^E2+E3IAh3E3+E4IA/i4E4+E-0。、
(3_2)
或q#=匕（￡1—￡：2)+￥(E2—E3)+^(￡3—￡5)+E5(3-3)
式中，h5是所選定的沉澱高度。
從選定的沉澱時間處作垂直線，與等去除率線相交時，相鄰兩等去除率線間的距離爲AM,平均沉澱深度爲h1。
