豎流式沉淀池又稱立式沉淀池，是池中廢水豎向流動的沉淀池。池體平面圖形為圓形或方形，水由設在池中心的進水管自上而下進入池內（管中流速應小于30mm/s），管下設傘形擋板使廢水在池中均勻分布后沿整個過水斷面緩慢上升（對于生活污水一般為0.5-0.7mm/s，沉淀時間采用1-1.5h），懸浮物沉降進入池底錐形沉泥斗中，澄清水從池四周沿周邊溢流堰流出。堰前設擋板及浮渣槽以截留浮渣保證出水水質。池的一邊靠池壁設排泥管（直徑大于200mm）靠靜水壓將泥定期排出。豎流式沉淀池的優點是占地面積小，排泥容易，缺點是深度大，施工困難，造價高。常用于處理水量小于20000m3/d的污水處理廠。
理論依據：豎流式沉淀池中，水流方向與顆粒沉淀方向相反，其截留速度與水流上升速度相等，上升速度等于沉降速度的顆粒將懸浮在混合液中形成一層懸浮層，對上升的顆粒進行攔截和過濾。因而豎流式沉淀池的效率比平流式沉淀池要高。
豎流式沉淀池的工作原理：
在豎流式沉淀池中，污水是從上向下以流速v做豎向流動，污水中的懸浮顆粒有以下三種運動狀態：
①當顆粒沉速u>v時，則顆粒將以u-v的差值向下沉淀，顆粒得以去除；
②當u=v時，顆粒處于隨機狀態，不下沉亦不上升；
③當u<v時，顆粒將不能沉淀下來，而會被上升水流帶走。
豎流式沉淀池的構造：
豎流式沉淀池的平面可以為圓形、正方形或多角形。為使池內配水均勻，池徑不宜過大，一般采用4～7m，不大于10m為了降低池的總高度，污泥區可采用多斗排泥方式。
豎流式沉淀池的直徑與有效水深之比一般不大于3。