一种用于污水处理的VFL垂直流迷宫水流结构及包含该结构的装置和包含该装置的系统的制作方法

一种用于污水处理的vfl垂直流迷宫水流结构及包含该结构的装置和包含该装置的系统
技术领域
1.本实用新型涉及污水处理技术领域，具体为一种用于污水处理的vfl垂直流迷宫水流结构及包含该结构的装置和包含该装置的系统。


背景技术：

2.目前，污水处理中活性污泥法应用较普遍，ao工艺、a2o工艺等应用较为广泛，污水需要依次通过厌氧池、缺氧池和好氧池，利用污水处理池中含有的活性污泥生物降解污水中的有机污染物质。污水处理过程中需要保持活性污泥的悬浮，不能使其沉降到池底，一般通常在好氧池内安装曝气管，为好氧池补充所需溶解氧的同时，利用曝气产生的气泡扰动使活性污泥保持悬浮状态。而厌氧池内溶解氧要求控制在0.2mg/l 以下，缺氧池内溶解氧要求控制在0.5mg/l以下，当超过上述限定时就会破坏污水的生化处理，因此，不能在厌氧池和缺氧池内安装曝气管对污水处理池内污水进行搅拌扰动。
3.现有技术中，通常在厌氧池和缺氧池的池底安装潜水搅拌电机，通过搅拌机搅拌扰动，使活性污泥保持悬浮的状态。此方式虽然解决了厌氧池和缺氧池内活性污泥的悬浮问题，但是存在以下几方面的问题：
4.1.潜水搅拌电机在运行时能耗较高，无形中增加了污水处理厂的运行成本；
5.2.由于潜水搅拌电机安装在池底，受水体及生物腐蚀较强，污水处理厂需要不定期的对其进行维护检修，增加了设备的维护成本。
6.因此，需要对现有的污水处理厂中污水处理池的厌氧池及缺氧池的结构和运行方式进行改进，使其既可以保持池内活性污泥的悬浮，又能降低运行能耗，减少检修和维护成本。


技术实现要素：

7.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种用于污水处理的vfl垂直流迷宫水流结构，是一种成本低、结构简单、使用方便、无机电设备、维护检修方便的用于污水处理的水流结构，通过在厌氧池及缺氧池内设计水流结构，以改变污水在池内的流动方式，不增加任何动力设备，仅利用水位落差产生的重力推动污水沿导流通道进入好氧池内，避免活性污泥在厌氧池、缺氧池沉降，确保污水的处理效果。
8.实现实用新型目的的技术方案如下：一种用于污水处理的vfl垂直流迷宫水流结构，是一种用于污水处理的水流结构，包括位于污水处理池内的导流壁结构，导流壁结构的下端与污水处理池底部固定连接。导流壁结构对污水处理池分割形成依次连接的厌氧区、缺氧区、好氧区，且从厌氧区前端至好氧区前端之间设有导流通道。
9.导流通道内设有污水导流结构，污水导流结构包括若干个间隔设置的第一导流板及第二导流板，第一导流板及第二导流板将导流通道分割成多个依次连通的多格区域。
10.其中，第一导流板的下部设有污水的下部穿越通道。
11.其中，第二导流板的下端与污水处理池底部固定连接，第二导流板上设有污水流过的上部翻越通道。在导流通道内且沿导流通道的前端至末端方向，相邻的第二导流板的上部翻越通道的水平高度依次降低。
12.本实用新型通过在污水生化处理装置的污水处理池内设计水流结构，在导流壁结构内设计污水导流结构，将厌氧区及缺氧区分隔成多个依次连通的具有k个格子的多格区域。污水处理时，由于沿厌氧区前端经过缺氧区至好氧区前端方向的第二导流板上的上部翻越通道的水平高度依次降低，因此在导流通道内且由厌氧区至好氧区的方向的污水的液位高度依次降低，从而产生了污水液位差，使得污水能够以底部穿过和上部翻越的两种方式间隔且依次穿过多格区域，即：污水由多格区域的第n个格子经第一导流板的下部穿越通道进入第n+1个格子，再经第二导流板的上部翻越通道翻越进入第n+2 个格子内，然后经第一导流板的下部穿越通道进入第n+3个格子，
……
，依次类推直至污水经第k个格子翻越进入好氧区内。污水在由厌氧区流向好氧区的过程中，由厌氧区前端至好氧区前端，污水间隔的经下部穿越通道穿过及上部翻越通道翻越穿过导流通道，最终进入好氧区内，在污水以不同形式通过多格区域的各个格子的过程中，使污水内的活性污泥能够保持悬浮状态，避免在厌氧区及缺氧区内增加搅拌装置即可实现活性污泥悬浮在污水内，确保污水的处理效果。
13.进一步的，相邻第二导流板的上部翻越通道之间的水平高度差为a，其中0＜a≤20cm。当水平高度差a大于0时，污水能够顺利的由导流通道的上一格经第二导流板上的上部翻越通道翻越进入下一格内。
14.当水平高度差a为0时，由于相邻第二导流板的上部翻越通道之间没有水平高度差，污水在翻越上部翻越通道时水流速度过低甚至不能翻越上部翻越通道，污水在格子内会形成类静止状态，从而导致活性污泥沉降分层，影响工艺运行。同时，当处理量增大时，需要增加反应时间，延长水力流动路径，因此水力流动所需的推动力需要增大，当水平高度差需要随之增大，水平高度差a为0时，其所提供的推动力不足以完成水力流动，从而导致导致池内雍水，污水处理工艺无法正常运行。
15.当水平高度差a＞20cm时，由于污水的液位高度落差大，污水翻越上部翻越通道时水流速度过快，会导致污水翻越后在格子上部形成全湍流状态，破坏工艺要求的推流状态，使部分污水短流而快速进入到下一格，影响处理效果。另一方面，在全湍流状态下，剧烈扰动的污水会破坏污泥的结构，把推流状态中形成的优质活性大污泥颗粒变得碎小，也会影响活性污泥处理效果。
16.同时，随着污水处理规模的增大，污水需要穿越的多格区域的格数增加，同时，污水从进水端沿水流路径至工艺出水端需要更大的推动力，因此相邻第二导流板的上部翻越通道之间的水平高度差a需要随污水处理规模增大而不断加大，但在大型污水处理厂应用时，如果水平高度差a＞20cm，会导致工艺整体进出口坡度较大，水头损失严重，从而增加构筑物无效容积，造成工程浪费。
17.通过科学设计相邻第二导流板的上部翻越通道的水平高度差a的取值范围，使其可以在无动力设备情况下，依次通过厌氧区和缺氧区进入好氧区，完成生化处理过程。不会因为高度差a设置过小，导致水流推动力不足，造成前端雍水或水流不畅，影响工艺运行；也不会因为高度差a设置过大，导致水流过快而搅碎颗粒污泥或导致池内雍水，甚至由于设置
过大而导致水头损失严重，增加构筑物无效容积，造成工程浪费。
18.进一步的，下部穿越通道的高度为e，且15≤e≤40cm。
19.当下部穿越通道的高度e为15
‑
40cm时，污水及其内部悬浮的活性污泥能够顺利的经导流通道的上一格的下部穿越通道进入导流通道的下一格内。
20.当e＜15时，由于底部通道过小，增加了泥水混合物通过的阻力，使污水水流不畅甚至出现涌水情况。
21.当e＞40时，随着多格区域的污水液面的不断降低，靠近好氧区的多格区域内的污水的液位压力不断降低，污水穿过下部穿越通道后，污水与活性污泥的混合液体向上的速率会小于活性污泥的沉降速率，增加靠近好氧区的多格区域内的活性污泥沉积的概率。
22.通过控制了下部穿越通道的高度e，使其不会因为距离e过小而导致水流不畅出现的涌水现象，也不会因为距离e过大而导致在靠近好氧区出现污泥堆积的风险。
23.进一步的，当下部穿越通道的水流方向与其相邻的上部翻越通道的水流方向之间的角度小于90
°
时，第一导流板与其相邻第二导流板之间的水平路径为b,且第一导流板的宽度为c，其中0.5≤(b：c)≤2.5。
24.在本实用新型中，b：c的比值设计为0.5
‑
2.5时，可以有效保证污水内的活性污泥能够以悬浮状态存在。一般来说，在重力流态下，活性污泥以何种状态进入下一格，是由污水翻越上部翻越通道后的速度中，污水的竖直方向沉降分速度在竖直距离的沉降时间，与水平方向平移分速度在水平路径的平移时间决定的。例如：当沉降时间大于平移时间时，活性污泥以悬浮状态进入下一格；当沉降时间等于平移时间时，活性污泥进入下一格时，污泥刚好沉淀到池底；当沉降时间小于平移时间时，活性污泥还未进入下一格时便沉淀到池底。
25.b：c的值＜0.5时，第一导流板和与其相邻的第二导流板之间的水平路径过小，两个导流板之间形成的截面积过小，当污水翻越过第二导流板时，受第一导流板内壁影响及流速加快，会在内壁表面形成湍流，破坏工艺流态，同时当两个导流板之间过小时，为实现工艺运行，便需要增加第一导流板和第二导流板数量，无形中增加了建设成本。
26.b：c的值＞2.5时，由于水平路径过长，在污水处理池池底无动力搅拌状态下，活性污泥沉降时间小于达到下一格时的平移时间，即重力流态下，活性污泥在没有到达下一格时，便会沉降到池底，从而导致活性污泥在格内堆积，无法以悬浮态的形式进入到下一格。
27.其中，当下部穿越通道的水流与其相邻的上部翻越通道的水流方向之间的角度等于90
°
时，第一导流板的宽度为c，第二导流板的宽度为d，其中， 0.5≤(d：c)≤2.5。
28.在本实用新型中，当d与c之间的比值设计为0.5
‑
2.5时，可以有效保证污水内的活性污泥能够以悬浮状态存在。一般来说，在重力流态下，活性污泥以何种状态进入下一格，是由污水翻越上部翻越通道后的速度中，污水的竖直方向沉降分速度在竖直距离的沉降时间，与水平方向平移分速度在水平路径的平移时间决定的。例如：当沉降时间大于平移时间时，活性污泥以悬浮状态进入下一格；当沉降时间等于平移时间时，活性污泥进入下一格时，污泥刚好沉淀到池底；当沉降时间小于平移时间时，活性污泥还未进入下一格时便沉淀到池底。
29.当d：c的值＜0.5时，第一导流板和与其相邻的第二导流板之间的水平路径过小，两个导流板之间形成的截面积过小，当污水翻越过第二导流板时，受第一导流板内壁影响及流速加快，会在内壁表面形成湍流，破坏工艺流态，同时当两个导流板之间过小时，为实
现工艺运行，便需要增加第一导流板和第二导流板数量，无形中增加了建设成本。
30.当d：c的值＞2.5时，由于水平路径过长，在污水处理池池底无动力搅拌状态下，活性污泥沉降时间小于达到下一格时的平移时间，即重力流态下，活性污泥在没有到达下一格时，便会沉降到池底，从而导致活性污泥在格内堆积，无法以悬浮态的形式进入到下一格。
31.本实用新型通过对第一导流板的宽度c、第二导流板的宽度d、第一导流板与其相邻第二导流板之间的水平路径距离b进行限定，确保污水由厌氧区前端向好氧区前端，以上部翻越通道翻越、下部穿越通道交替的方式通过多格区域的过程中，确保活性污泥以悬浮存在与污泥中，避免导流通道被堵塞的风险，且确保污水内脱氮与除磷的效果。
32.为了使导流壁结构适用于不同的污水处理池，通过导流壁结构将污水处理池分割成的厌氧区、缺氧区、好氧区，且使在厌氧区前端至好氧区前端之间形成的导流通道能够适用于各种生化污水处理装置，本实用新型对上述水流结构的导流壁结构进行设计。
33.在导流壁结构的一种设计中，导流壁结构位于污水处理池内，导流壁结构为闭环结构导流壁，且闭环结构导流壁与污水处理池侧壁不接触。
34.具体的，闭环结构导流壁包括首尾相接的第一导流壁及第二导流壁，第一导流壁及第二导流壁与污水处理池侧壁之间形成导流通道。
35.第一导流壁及第二导流壁围成好氧区，为了避免多格区域内的污水经第一导流壁进入到其它区域内，造成厌氧区及缺氧区内的污水导流混乱，使第一导流壁的水平高度高于第一导流板及第二导流板的水平高度。
36.为了便于缺氧区内最后一个格子内的污水顺利的翻越到好氧区内，使第二导流壁的水平高度低于导流通道末端的第二导流板的上部翻越通道的水平高度。在本实用新型中，第二导流壁与导流通道末端的第二导流板的上部翻越通道的水平高度差为a，其中0＜a≤20cm。
37.进一步的，闭环结构导流壁的形状为圆环形、椭圆形、跑道形、方形中的一种。
38.在导流壁结构的另一种设计中，导流壁结构位于污水处理池内一端，导流壁结构用于对污水处理池分割形成依次连接的厌氧区、缺氧区、好氧区，且沿厌氧区前端至好氧区前端之间设有导流通道。导流通道的水流路径在水平面上可形成类似s形、t形、π形和ⅲ形等水流通道。
39.本实用新型还提供了一种污水处理装置，其包括上述的vfl垂直流迷宫水流结构。
40.本实用新型还提供了一种污水处理系统，其包括上述污水处理装置。
41.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
42.1.本实用新型设计的水流结构，污水穿过第一导流板下部的下部穿越通道进入前一个格子内，并经第二导流板上的上部翻越通道翻越进入后一个格子内，依次类推，使得污水在导流通道内，能够沿厌氧区前端、缺氧区顺畅向好氧区前端方向流动，解决了一般厌氧区、缺氧区需要配水和推进、搅拌装置的问题，水流结构的结构简单、无动力设备、降低了厌氧、缺氧生化处理单元的设备投资成本和运营成本，也避免了池底搅拌、推进器需要定期检修、维护的工作量。
43.2.通过水流结构的导流壁结构的设计，形成由厌氧区前端经过缺氧区至好氧区前端的导流通道，污水沿此通道向前流动，一方面最大限度地延长反应流程，形成推流流态，
确保污水不短流，另一方面使厌氧区、缺氧区的污泥能够呈悬浮态，与污水与污泥充分混合、反应，提高脱氮与除磷的效果。
44.3.控制了下部穿越通道的高度e，使其不会因为距离e过小而导致水流不畅出现的涌水现象，也不会因为距离e过大而导致在靠近好氧区出现污泥堆积的风险。
45.4.科学设计相邻第二导流板的上部翻越通道的水平高度差a的取值范围，使其可以在无动力设备情况下，依次通过厌氧区和缺氧区进入好氧区，完成生化处理过程。不会因为高度差a设置过小，导致水流推动力不足，造成前端雍水或水流不畅，影响工艺运行；也不会因为高度差a设置过大，导致水流过快而搅碎颗粒污泥或导致池内雍水，甚至由于设置过大而导致水头损失严重，增加构筑物无效容积，造成工程浪费。
46.5.明确了第一导流板在下部穿越通道的水流方向和与其相邻的第二导流板上部翻越通道的水流方向之间，当角度小于90
°
和等于90
°
时，第一导流板的宽度c、第二导流板的宽度d、第一导流板与其相邻第二导流板之间的水平路径b的关系，避免了因为b：c的值或d：c的值设置过小而破坏工艺流态甚至增加建设成本；避免b：c的值或d:c的值设置过大导致活性污泥提前沉淀，在格内堆积堵塞导流通道，进而无法完成工艺循环的问题。
附图说明
47.为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
48.图1为本实用新型vfl垂直流迷宫水流结构的污水导流结构的截面示意图；
49.图2为本实用新型方形的导流通道的生化污水处理装置示意图；
50.图3为本实用新型圆环形的导流通道的生化污水处理装置示意图；
51.图4为本实用新型跑道形的导流通道的生化污水处理装置示意图；
52.图5为本实用新型s结构导流通道的生化污水处理装置示意图；
53.其中，1.污水处理池；2.导流壁结构；3.好氧区；4.导流通道；5. 污水导流结构；51.第一导流板；52.第二导流板；21.第一导流壁；22.第二导流壁。
具体实施方式
54.下面结合具体实施例来进一步描述本实用新型，本实用新型的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本实用新型的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本实用新型的精神和范围下可以对本实用新型技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本实用新型的保护范围内。
55.在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。
56.此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
57.本具体实施方式提供了一种用于污水处理的vfl垂直流迷宫水流结构，vfl垂直流迷宫水流结构应用在生化污水处理装置内，请参图1至图5 所示，在本实施方式中，水流结构包括位于污水处理池1内的导流壁结构2，导流壁结构2的下端与污水处理池1底部固定连接。导流壁结构2用于对污水处理池1分割形成依次连接的厌氧区、缺氧区、好氧区3，且厌氧区前端至好氧区3前端之间设有导流通道4。
58.如图1所示，导流通道4内设有污水导流结构5，污水导流结构5包括多个间隔设置的第一导流板51及第二导流板52，第一导流板51及第二导流板52将导流通道4分割成多个依次连通的多格区域。
59.其中，第一导流板51的下部设有污水的下部穿越通道。
60.其中，第二导流板52的下端与污水处理池1底部固定连接，第二导流板52上设有污水流过的上部翻越通道。在导流通道4内且沿导流通道4的前端至末端方向，相邻的第二导流板52的上部翻越通道的水平高度依次降低。
61.以下通过实施例1至实施例4对上述水流结构进行解释说明。
62.实施例1：
63.本实施例是对上述水流结构的第二导流板52上的上部翻越通道进行优化。
64.在本实施例中，相邻第二导流板52的上部翻越通道之间的水平高度差为a，其中0＜a≤20cm。在本实施例中，上部翻越通道可以为第二导流板52 上端的边缘形成，也可以为在各个第二导流板52上部不同位置开设孔(包括多个圆孔、条形孔、格栅孔等各种形式)，由开设的孔形成上部翻越通道。
65.其中，相邻第二导流板52的上部翻越通道之间的水平高度差为a，其中 0＜a≤20cm。在本实施例中，上部翻越通道可以为第二导流板52上端的边缘形成，也可以为在各个第二导流板52上部不同位置开设孔(包括多个圆孔、条形孔、格栅孔等各种形式)，由开设的孔形成上部翻越通道。
66.当水平高度差a大于0时，污水能够顺利的由导流通道的上一格经第二导流板52上的上部翻越通道翻越进入下一格内。
67.当水平高度差a为0时，由于相邻第二导流板52的上部翻越通道之间的水平高度差过小，污水在翻越上部翻越通道时水流速度过低甚至不能翻越上部翻越通道，污水在格子内会形成类静止状态，从而导致活性污泥沉降分层，影响工艺运行。同时，当处理量增大时，需要增加反应时间，延长水力流动路径，因此水力流动所需的推动力需要增大，当水平高度差需要随之增大，水平高度差a为0时，其所提供的推动力不足以完成水力流动，从而导致导致池内雍水，污水处理工艺无法正常运行。
68.当水平高度差a＞20cm时，由于污水的液位高度落差大，污水翻越上部翻越通道时水流速度过快，会导致污水翻越后在格子上部形成全湍流状态，破坏工艺要求的推流状态，使部分污水短流而快速进入到下一格，影响处理效果。另一方面，在全湍流状态下，剧烈扰动的污水会破坏污泥的结构，把推流状态中形成的优质活性大污泥颗粒变得碎小，也会影
响活性污泥处理效果。
69.随着污水处理规模的增大，污水需要穿越的多格区域的格数增加，同时，污水从进水端沿水流路径至工艺出水端需要更大的推动力，因此相邻第二导流板52的上部翻越通道之间的水平高度差a需要随污水处理规模增大而不断加大，但在大型污水处理厂应用时，如果水平高度差a＞20cm，会导致工艺整体进出口坡度较大，水头损失严重，从而增加构筑物无效容积，造成工程浪费。
70.通过科学设计相邻第二导流板的上部翻越通道的水平高度差a的取值范围，使其可以在无动力设备情况下，依次通过厌氧区和缺氧区进入好氧区，完成生化处理过程。不会因为高度差a设置过小，导致水流推动力不足，造成前端雍水或水流不畅，影响工艺运行；也不会因为高度差a设置过大，导致水流过快而搅碎颗粒污泥或导致池内雍水，甚至由于设置过大而导致水头损失严重，增加构筑物无效容积，造成工程浪费。
71.实施例2：
72.本实施例是在实施例1的基础上对上述水流结构的第一导流板51上的上部翻越通道进行优化。
73.在本实施例中，下部穿越通道可以为第一导流板51下端与污水处理池1 池底之间的间距形成；也可以为将第一导流板51的下端与污水处理池1底板连接，在第一导流板51的下部开设孔(包括多个圆孔、条形孔、格栅孔等各种形式)，由开设的孔形成下部穿越通道。
74.在本实施例中，下部穿越通道的高度为e，且15≤e≤40cm。
75.当下部穿越通道的高度e为15
‑
40cm时，污水及其内部悬浮的活性污泥能够顺利的经导流通道的上一格的下部穿越通道进入导流通道的下一格内。
76.当e＜15时，由于底部通道过小，增加了泥水混合物通过的阻力，使污水水流不畅，甚至出现涌水情况。
77.当e＞40时，随着多格区域的污水液面的不断降低，靠近好氧区的多格区域内的污水的液位压力不断降低，污水穿过下部穿越通道后，污水与活性污泥的混合液体向上的速率会小于活性污泥的沉降速率，增加靠近好氧区的多格区域内的活性污泥沉积的概率。
78.通过控制下部穿越通道的高度e，使其不会因为距离e过小而导致水流不畅出现的涌水现象，也不会因为距离e过大而导致在靠近好氧区出现污泥堆积的风险。
79.实施例3：
80.本实施例是在实施例1及实施例2的基础上对上述水流结构的第一导流板51与第二导流板52的之间的水平路径、宽度距离进行优化。
81.其中，下部穿越通道的水流方向与其相邻的上部翻越通道的水流方向之间的角度小于90
°
时，第一导流板51与其相邻第二导流板52之间的水平路径为b,且第一导流板51的宽度为c，其中0.5≤(b：c)≤2.5。
82.当b：c的比值设计为0.5
‑
2.5时，可以有效保证污水内的活性污泥能够以悬浮状态存在。一般来说，在重力流态下，活性污泥以何种状态进入下一格，是由污水翻越上部翻越通道后的速度中，污水的竖直方向沉降分速度在竖直距离的沉降时间，与水平方向平移分速度在水平路径的平移时间决定的。例如：当沉降时间大于平移时间时，活性污泥以悬浮状态进入下一格；当沉降时间等于平移时间时，活性污泥进入下一格时，污泥刚好沉淀到池底；当沉降时间小于平移时间时，活性污泥还未进入下一格时便沉淀到池底。
83.当b：c的值＜0.5时，第一导流板51和与其相邻的第二导流板52之间的水平路径过小，两个导流板之间形成的截面积过小，当污水翻越过第二导流板52时，受第一导流板51内壁影响及流速加快，会在内壁表面形成湍流，破坏工艺流态，同时当两个导流板之间过小时，为实现工艺运行，便需要增加第一导流板51和第二导流板52数量，无形中增加了建设成本。
84.当b：c的值＞2.5时，由于水平路径过长，在污水处理池池底无动力搅拌状态下，活性污泥沉降时间小于达到下一格时的平移时间，即重力流态下，活性污泥在没有到达下一格时，便会沉降到池底，从而导致活性污泥在格内堆积，无法以悬浮态的形式进入到下一格。
85.其中，当下部穿越通道的水流方向与其相邻的上部翻越通道的水流方向之间的角度等于90
°
时，第一导流板51的宽度为c，第二导流板52的宽度为d，其中，0.5≤(d：c)≤2.5。
86.当d与c之间的比值设计为0.5
‑
2.5时，可以有效保证污水内的活性污泥能够以悬浮状态存在。一般来说，在重力流态下，活性污泥以何种状态进入下一格，是由污水翻越上部翻越通道后的速度中，污水的竖直方向沉降分速度在竖直距离的沉降时间，与水平方向平移分速度在水平路径的平移时间决定的。例如：当沉降时间大于平移时间时，活性污泥以悬浮状态进入下一格；当沉降时间等于平移时间时，活性污泥进入下一格时，污泥刚好沉淀到池底；当沉降时间小于平移时间时，活性污泥还未进入下一格时便沉淀到池底。
87.当d：c的值＜0.5时，第一导流板51和与其相邻的第二导流板52之间的水平路径过小，两个导流板之间形成的截面积过小，当污水翻越过第二导流板52时，受第一导流板51内壁影响及流速加快，会在内壁表面形成湍流，破坏工艺流态，同时当两个导流板之间过小时，为实现工艺运行，便需要增加第一导流板51和第二导流板52数量，无形中增加了建设成本。
88.当d：c的值＞2.5时，由于水平路径过长，在污水处理池池底无动力搅拌状态下，活性污泥沉降时间小于达到下一格时的平移时间，即重力流态下，活性污泥在没有到达下一格时，便会沉降到池底，从而导致活性污泥在格内堆积，无法以悬浮态的形式进入到下一格。
89.通过对第一导流板51的宽度c、第二导流板52的宽度d、第一导流板 51与其相邻第二导流板52之间的水平路径距离b进行限定，确保污水由厌氧区前端向好氧区前端，以上部翻越通道翻越、下部穿越通道交替的方式通过多格区域的过程中，确保活性污泥以悬浮存在与污泥中，避免导流通道被堵塞的风险，且确保污水内脱氮与除磷的效果。
90.实施例4：
91.一般来说，不同企业、不同地理环境、不同污水处理要求的生化污水处理装置的污水处理池1形状的不同，为了使导流壁结构2适用于不同的污水处理池1，使导流壁结构2将污水处理池分割成的厌氧区、缺氧区、好氧区 3的导流通道4适用于各种生化污水处理装置，本实施例对实施例1中的导流壁结构2进行设计。
92.在导流壁结构2的一种设计中，如图2至图4所示，导流壁结构2位于污水处理池1内，导流壁结构2为闭环结构导流壁，且闭环结构导流壁与污水处理池侧壁不接触。如图2至图4所示，闭环结构导流壁包括首尾相接的第一导流壁21及第二导流壁22，第一导流壁21及第二导流壁22的外壁与污水处理池1侧壁之间形成导流通道4。其中，第一导流板51及第二
导流板 52的一侧与闭环结构导流壁的外壁垂直固定连接，第一导流板51及第二导流板52的另一侧与污水处理池1侧壁垂直固定连接。
93.第一导流壁21及第二导流壁22的内壁围成好氧区3，为了避免多格区域内的污水经第一导流壁21进入到其他区域内，造成厌氧区及缺氧区内的污水导流混乱，使第一导流壁21的水平高度高于第一导流板51及第二导流板52的水平高度。
94.为了便于缺氧区内最后一个格子内的污水顺利的翻越到好氧区3内，使第二导流壁22的宽度小于或等于第二导流板52的宽度，且第二导流壁22 的水平高度低于导流通道4末端的第二导流板52的上部翻越通道的水平高度。第二导流壁22与导流通道4末端的第二导流板51的上部翻越通道的水平高度差为a，其中，0＜a≤20cm。
95.如图2至图4所示，闭环结构导流壁的形状为圆环形(如图3所示)、椭圆形、跑道形(如图4所示)、方形(如图2所示)中的一种。在此，需要说明的是，闭环结构导流壁的形状也可以为其他闭环结构。
96.在导流壁结构2的另一种设计中，如图5所示，导流壁结构2位于污水处理池1内一端，导流壁结构2用于对污水处理池分割形成依次连接的厌氧区、缺氧区、好氧区3，且沿厌氧区前端至好氧区前端之间设有导流通道4。
97.具体的，导流通道4的水流路径在水平面上可形成s形(如图5)、t 形、π形和ⅲ形等水流通道。如图5所示，导流壁结构2将污水处理池分为厌氧区及缺氧区、好氧区3。污水在厌氧区及缺氧区内的类s形导流通道流动并最终翻越到好氧区3内。
98.在上述导流壁结构2的两种结构中，导流通道4末端的最后一个格子(即实施例1中第k个格子)内的污水经导流壁结构2上翻越时，其翻越处的导流壁结构2的水平高度低于最后一个第二导流板52上的上部翻越通道的水平高度，其中，水平高度差为a，且0＜a≤20cm。当水平高度差a大于0时，污水能够顺利的翻越到好氧区3内。
99.本实施例及实施例4的水流结构在污水处理装置、系统内使厌氧区及缺氧区内的活性污泥保持悬浮状态的原理及方法是：导流壁结构与污水导流结构将污水处理池分为的依次连通的多格区域，如图2的28个格子、图3的8 个格子、图4的15个格子、图5的12个格子。
100.污水处理的原理是：由于沿厌氧区前端经过缺氧区至好氧区前端方向的第二导流板上的上部翻越通道的水平高度依次降低，因此在导流通道内且由厌氧区至好氧区的方向的污水的液位高度依次降低，从而产生了污水液位差，使得污水能够以底部穿过和上部翻越的两种方式间隔且依次穿过多格区域。
101.污水在多格区域内各个格子内流动的过程(即方法)如下：
102.首先，污水经第一个格子进入，并与好氧区3内沉底池回流的活性污泥混合，形成污水混合液；
103.其次，污水经厌氧区前端的下部送入第1个格子内，经第二导流板52 上的上部翻越通道翻越进入第2个格子，从第2个格子内经第一导流板51 的下部穿越通道进入第3个格子内，依次类推，直至污水经最后一个格子翻越进入好氧区内，即可；
104.或者，污水经厌氧区前端的上部送入第1个格子内，经第一导流板51 的下部穿越通道进入第2个格子，从第2个格子内经第二导流板52上的上部翻越通道翻越进入第3个格子，再从第3个格子内经第一导流板51的下部穿越通道进入第4个格子内，依次类推，直至污水经最后一个格子翻越进入好氧区内，即可。
105.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
106.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。