CN120081501A 一种功能滤材协同增效的深床脱氮水处理系统 （莱特莱德(上海)技术有限公司）

(19)国家知识产权局(71)申请人莱特莱德(上海)技术有限公司地址201114上海市闵行区苏召路1628号(74)专利代理机构北京洋洋旭日知识产权代理事务所(普通合伙)16282专利代理师陈佳良(54)发明名称一种功能滤材协同增效的深床脱氮水处理系统(57)摘要本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种功能滤材协同增效的深床脱氮水处理系统，包及处理控制模块；滤池模块提供含氮污水处理的基础空间；进水模块均匀向建筑池体内部输送含氮污水；滤材模块设置在滤池模块内部，吸附污水中有机物并提供反硝化菌附着位点；收集模块持续氮气以及无氮废水；检测模块，检测含氮污水的水流方向和水流速度，根据检测结果计算水流稳定表征参量，获取各改性过滤层的倾斜角度以及倒孔通过率；处理控制模块确定当前层水流是否分布正常，并确定是否调整对应改性过滤层，确定氮排放是否存在异常；本发明降低了碳滤池模块滤池模块滤材模块进水模块处理控制模块收集模块检测模块21.一种功能滤材协同增效的深床脱氮水处理系统，其特征在于，包括：滤池模块，其包括建筑池体和若干改性过滤层，用以提供含氮污水处理的基础空间；进水模块，其与所述滤池模块底部连接，用以向所述建筑池体内部输送所述含氮污水；滤材模块，其设置在所述滤池模块内部，位于所述进水模块上层，用以吸附所述含氮污水中小分子有机物并提供反硝化菌附着位点；收集模块，其与所述滤池模块相连，用以持续收集所述含氮污水处理后得到的氮气以及无氮废水；检测模块，其分别与所述滤池模块、所述进水模块和所述收集模块相连，用以检测所述含氮污水的水流方向和水流速度以确定水流稳定表征参量，以及获取各所述改性过滤层的倾斜角度以及倒孔通过率；处理控制模块，其分别与所述滤池模块、所述进水模块以及所述检测模块相连，用以根据所述水流稳定表征参量确定当前层水流是否分布正常，根据水流分布正常的判断结果结合各所述改性过滤层的倾斜角度确定是否调整对应改性过滤层，以及根据所述改性过滤层的倒孔通过率确定氮排放是否存在异常以确定是否增加改性过滤层数量。2.根据权利要求1所述的功能滤材协同增效的深床脱氮水处理系统，其特征在于，所述改性过滤层由覆盖纳米亲水涂层的蜂窝导流滤砖组成；其中，所述蜂窝导流滤砖内部设置有若干螺旋型导流通孔。3.根据权利要求1所述的功能滤材协同增效的深床脱氮水处理系统，其特征在于，所述进水模块包括：下进水导流单元，其以预设水流速度向所述建筑池体输送所述含氮污水；分层配水单元，其与所述下进水导流单元相连，用以将所述含氮污水分为若干竖直向上的过滤水流。4.根据权利要求1所述的功能滤材协同增效的深床脱氮水处理系统，其特征在于，所述滤材模块包括功能滤材和火山岩活性炭；其中，所述功能滤材由陶瓷纤维、改性沸石以及硅烷偶联剂组成。5.根据权利要求1所述的功能滤材协同增效的深床脱氮水处理系统，其特征在于，所述检测模块检测的所述含氮污水的水流方向和水流速度具体包括各过滤水流的水流第一方向与水流第一速度，以及，各第一层改性过滤层出口的水流第二方向与水流第二速度；其中，所述水流第一方向和所述水流第一速度的数量均与过滤水流的数量相同；所述水流第二方向和所述水流第二速度的数量均与改性过滤层出口的数量相同。6.根据权利要求5所述的功能滤材协同增效的深床脱氮水处理系统，其特征在于，所述检测模块根据全部所述水流第一方向和对应的水流第一速度构建过滤水流的表征向量组，并计算所述表征向量组的和向量、模长的平均偏差和模长平均值；所述检测模块根据所述模长的平均偏差和模长平均值的比值结合所述和向量的角度确定所述水流稳定表征参量。7.根据权利要求1所述的功能滤材协同增效的深床脱氮水处理系统，其特征在于，所述检测模块在预设时间内获取各所述改性过滤层中持续有气泡出现的过滤层出口数量，与对应改性过滤层的过滤层出口总数作比，得到各所述改性过滤层的倒孔通过率。8.根据权利要求1所述的功能滤材协同增效的深床脱氮水处理系统，其特征在于，所述3处理控制模块根据所述水流稳定表征参量确定当前层水流是否分布正常包括：若所述水流稳定表征参量小于或等于标准稳定表征参量，确定当前层水流分布正常；若所述水流稳定表征参量大于标准稳定表征参量，确定当前层水流分布异常。9.根据权利要求8所述的功能滤材协同增效的深床脱氮水处理系统，其特征在于，所述处理控制模块被配置为，响应于当前层水流分布异常的判定结果结合倾斜角度调整当前改若倾斜角度不为0,则所述处理控制模块校准当前改性过滤层的倾斜角度；若倾斜角度为0,则所述处理控制模块增大当前改性过滤层出口的直径。10.根据权利要求7所述的功能滤材协同增效的深床脱氮水处理系统，其特征在于，所述处理控制模块根据所述改性过滤层的倒孔通过率确定氮排放是否存在异常，包括：若所述倒孔通过率大于标准通过率，则所述处理控制模块判定氮排放不存在异常，不增加改性过滤层数量；若所述倒孔通过率小于或等于标准通过率，则所述处理控制模块判定氮排放存在异4一种功能滤材协同增效的深床脱氮水处理系统技术领域[0001]本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种功能滤材协同增效的深床脱氮水处理系统。背景技术氮(TN)排放限值进一步收紧，污水厂提标改造需求迫切。然而，现有反硝化滤池在技术原理、结构设计和运行模式上存在诸多固有缺陷。传统滤池多采用上进水或侧进水方式，水流投加碳源以补偿低效区域，运行成本激增。此外，碳源混合机制落后，有效利用率不足60%,大量碳源未参与反硝化即流失，同时过量碳源还会导致出水的化学需氧量COD(Chemical0xygenDemand,化学反应衡量水样中需要被氧化的还原性无机物和有机物(一般为有机物)所消耗的氧当量)升高，引发二次污染风险。[0003]反硝化反应生成的氮气密度低于水，传统滤池采用上进水模式时，氮气滞留在滤料孔隙中，导致滤池压损激增，反冲洗频率提高。频繁反冲洗不仅增加能耗，还会导致滤料导气功能。在低碳源进水条件下，反硝化菌因碳源不足活性受抑制，TN去除率骤降。现有缓释碳源材料存在释碳速率与反硝化需求匹配性差的问题，无法满足长期稳定运行需求。传统滤砖仅承担承重与基础配水功能，孔洞分布未考虑边缘效应修正，且内部无导气通道，导致配水不均和气导排盲区，进一步加剧气堵问题。发明内容[0004]为此，本发明提供一种功能滤材协同增效的深床脱氮水处理系统，用以克服现有技术中滤砖孔洞分布未考虑边缘效应修正，导致配水不均和气导排盲区，进一步加剧气堵的问题。[0005]为实现上述目的，本发明提供一种功能滤材协同增效的深床脱氮水处理系统，包滤池模块，其包括建筑池体和若干改性过滤层，用以提供含氮污水处理的基础空进水模块，其与所述滤池模块底部连接，用以向所述建筑池体内部输送所述含氮污水；滤材模块，其设置在所述滤池模块内部，位于所述进水模块上层，用以吸附所述含氮污水中小分子有机物并提供反硝化菌附着位点；收集模块，其与所述滤池模块相连，用以持续收集所述含氮污水处理后得到的氮气以及无氮废水；检测模块，其分别与所述滤池模块、所述进水模块和所述收集模块相连，用以检测5所述含氮污水的水流方向和水流速度以确定水流稳定表征参量，以及获取各所述改性过滤层的倾斜角度以及倒孔通过率；处理控制模块，其分别与所述滤池模块、所述进水模块以及所述检测模块相连，用以根据所述水流稳定表征参量确定当前层水流是否分布正常，根据水流分布正常的判断结果结合各所述改性过滤层的倾斜角度确定是否调整对应改性过滤层，以及根据所述改性过滤层的倒孔通过率确定氮排放是否存在异常以确定是否增加改性过滤层数量。[0006]作为功能滤材协同增效的深床脱氮水处理系统的优选技术方案，所述改性过滤层由覆盖纳米亲水涂层的蜂窝导流滤砖组成；其中，所述蜂窝导流滤砖内部设置有若干螺旋型导流通孔。[0007]作为功能滤材协同增效的深床脱氮水处理系统的优选技术方案，所述进水模块包下进水导流单元，其用以按照预设水流速度向所述建筑池体输送所述含氮污水；分层配水单元，其与所述下进水导流单元相连，用以将所述含氮污水分为若干竖直向上的过滤水流。[0008]作为功能滤材协同增效的深床脱氮水处理系统的优选技术方案，所述滤材模块包括功能滤材和火山岩活性炭；其中，所述功能滤材由陶瓷纤维、改性沸石以及硅烷偶联剂组成。[0009]作为功能滤材协同增效的深床脱氮水处理系统的优选技术方案，所述检测模块检测的所述含氮污水的水流方向和水流速度具体包括各过滤水流的水流第一方向与水流第一速度，以及，各第一层改性过滤层出口的水流第二方向与水流第二速度；其中，所述水流第一方向和所述水流第一速度的数量均与过滤水流的数量相同；所述水流第二方向和所述水流第二速度的数量均与改性过滤层出口的数量相同。[0010]作为功能滤材协同增效的深床脱氮水处理系统的优选技术方案，所述检测模块根据全部所述水流第一方向和对应的水流第一速度构建过滤水流的表征向量组，并计算所述表征向量组的和向量、模长的平均偏差和模长平均值；所述检测模块根据所述模长的平均偏差和模长平均值的比值结合所述和向量的角度确定所述水流稳定表征参量。[0011]作为功能滤材协同增效的深床脱氮水处理系统的优选技术方案，所述检测模块在预设时间内获取各所述改性过滤层持续有气泡出现的过滤层出口数量，与对应改性过滤层的过滤层出口总数作比，得到各所述改性过滤层的倒孔通过率。[0012]作为功能滤材协同增效的深床脱氮水处理系统的优选技术方案，所述处理控制模块根据所述水流稳定表征参量确定当前层水流是否分布正常包括：若所述水流稳定表征参量小于或等于标准稳定表征参量，则当前层水流分布正若所述水流稳定表征参量大于标准稳定表征参量，则当前层水流分布异常。[0013]作为功能滤材协同增效的深床脱氮水处理系统的优选技术方案，所述处理控制模块被配置为，响应于当前层水流分布异常的判定结果结合倾斜角度调整当前改性过滤层，具体包括：若倾斜角度不为0,则所述处理控制模块校准当前改性过滤层的倾斜角度；6若倾斜角度为0,则所述处理控制模块增大当前改性过滤层出口的直径。[0014]作为功能滤材协同增效的深床脱氮水处理系统的优选技术方案，所述处理控制模块根据所述改性过滤层的倒孔通过率确定氮排放是否存在异常包括：若所述倒孔通过率大于标准通过率，则所述处理控制模块判定氮排放不存在异[0015]若所述倒孔通过率小于或等于标准通过率，则所述处理控制模块判定氮排放存在[0016]与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明通过创新的滤材设计、智能检测与动态调控模块，实现了高效的反硝化处理效果。系统采用覆盖纳米亲水涂层的蜂窝导流滤砖，其内部导流孔与旋流道相连通，能够有效引导水流均匀上升并优化路径，减少短流现象，同时提高氮气排出效率，降低气堵风险。结合陶瓷纤维、改性沸石和硅烷偶联剂组成的滤材模块，不仅提升了反硝化菌的附着性能，还实现了碳源的缓释功能，提高了碳源利用率。检测模块通过构建水流表征向量组，精准评估水流稳定性，并结合处理控制模块动态调整过滤层的倾斜角度或出口直径，确保水流均匀分布。此外，系统根据倒孔通过率智能判断氮排放是否异常，并在必要时增加过滤层数量，进一步细化水流和气泡，保障气体顺利排出。本发明不仅显著降低了碳源投加量和反冲洗频率，减少了运行成本，还提升了出水水质稳定性，使出水总氮浓度稳定达标，同时延长了滤料的使用寿命，为污水处理厂的高效、稳定运行提供了有力保障。[0017]尤其，在本发明中，通过检测模块和处理控制模块的协同作用，实现了对反硝化深床滤池水流稳定性的精准评估与调控。检测模块基于水流方向和速度构建表征向量组，进而计算和向量、模长的平均偏差及模长平均值，并结合和向量角度确定水流稳定表征参量以确定滤池中水流的均匀程度，此外，统计流速矢量的平均偏移角度，处理控制模块则根据水流稳定表征参量与标准稳定表征参量的对比，判断当前层水流是否符合水流均匀，不仅确保了滤池水流的均匀分布，优化了反硝化效果，还降低了气体排出阻力，提升了整体运行[0018]尤其，在本发明中，通过动态调整和智能控制，有效解决了反硝化深床滤池中水流分布不均匀和气体排放异常的问题。当检测到水流不符合均匀条件时，处理控制模块能够根据具体情况采取针对性措施，这种动态调整方式不仅提高了水流的均匀性，还降低了系统运行中的阻力和能耗，此外，方案通过监测改性过滤层的倒孔通过率来判断氮排放是否异常。当倒孔通过率低于标准值时，系统自动增加一层改性过滤层，以细化水流和气泡，确保气体顺利排出，能够有效应对高气体生成速率，保障系统的稳定运行。附图说明[0019]图1为本发明实施例功能滤材协同增效的深床脱氮水处理系统的结构框图；图2为本发明实施例纳米亲水涂层接触角改性对比示意图；图3为本发明实施例蜂窝导流滤砖的剖面图；图4为本发明实施例确定当前层水流是否分布正常的逻辑图；7具体实施方式[0020]为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用[0021]下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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的限制。可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。[0024]请参阅图1所示，其为本发明实施例功能滤材协同增效的深床脱氮水处理系统的结构框图；本发明提供一种功能滤材协同增效的深床脱氮水处理系统，包括：滤池模块，其包括建筑池体和若干改性过滤层，用以提供含氮污水处理的基础空进水模块，其与所述滤池模块底部连接，用以向所述建筑池体内部输送所述含氮滤材模块，其设置在所述滤池模块内部，位于所述进水模块上层，用以吸附所述含氮污水中小分子有机物并提供反硝化菌附着位点；收集模块，其与所述滤池模块相连，用以持续收集所述含氮污水处理后得到的氮气以及无氮废水；检测模块，其分别与所述滤池模块、所述进水模块和所述收集模块相连，用以检测所述含氮污水的水流方向和水流速度以确定水流稳定表征参量，以及获取各所述改性过滤层的倾斜角度以及倒孔通过率；处理控制模块，其分别与所述滤池模块、所述进水模块以及所述检测模块相连，用以根据所述水流稳定表征参量确定当前层水流是否分布正常，根据水流分布正常的判断结果结合各所述改性过滤层的倾斜角度确定是否调整对应改性过滤层，以及根据所述改性过滤层的倒孔通过率确定氮排放是否存在异常以确定是否增加改性过滤层数量。[0026]收集模块沿水流方向设置有气体收集通道，氮气随水流上升至集气区排出，减少涡流阻力约为30%～50%。气体与水流同向流动可避免气泡在滤料表面形成气膜堆积，减少气堵，反冲洗频率降低30%以上。同时，氮气随水流连续排除，无需期可延长至8～12小时。[0027]在上述实施例中，通过创新的滤材设计、智能检测与动态调控模块，实现了高效的反硝化处理效果。系统采用覆盖纳米亲水涂层的蜂窝导流滤砖，其内部导流孔与螺旋流道相连通，能够有效引导水流均匀上升并优化路径，减少短流现象，同时提高氮气排出效率，8降低气堵风险。结合陶瓷纤维、改性沸石和硅烷偶联剂组成的滤材模块，不仅提升了反硝化菌的附着性能，还实现了碳源的缓释功能，提高了碳源利用率。检测模块通过构建水流表征向量组，精准评估水流稳定性，并结合处理控制模块动态调整过滤层的倾斜角度或出口直径，确保水流均匀分布。此外，系统根据倒孔通过率智能判断氮排放是否异常，并在必要时增加过滤层数量，进一步细化水流和气泡，保障气体顺利排出，不仅显著降低了碳源投加量和反冲洗频率，减少了运行成本，还提升了出水水质稳定性，使出水总氮浓度稳定达标，同时延长了滤料的使用寿命，为污水处理厂的高效、稳定运行提供了有力保障。[0028]请参阅图2和图3所示，图2为本发明实施例纳米亲水涂层接触角改性对比示意图，图3为本发明实施例蜂窝导流滤砖的剖面图，所述改性过滤层由覆盖纳米亲水涂层的蜂窝导流滤砖组成；其中，所述蜂窝导流滤砖内部设置有若干螺旋型导流通孔2。[0029]在实施中，蜂窝导流滤砖的顶部为倒锥形扩散孔1,进一步分散水流，避免短流，通过内部导流孔引导，使得水流从底部均匀上升，然后通过螺旋流道进一步优化水流路径，使水流在滤砖表面形成螺旋运动，增加水流与滤料的接触时间，提高反硝化反应的效率。同[0030]在实施中，单个蜂窝导流滤砖至少有两个螺旋型导流通孔2,图3中有9个螺旋型导流通孔2。[0031]可以理解的是，水流从内部导流孔均匀上升后，通过螺旋流道进一步优化路径，减少短流现象，氮气可以跟随水流通过内部导流孔和螺旋流道顺利排出，减少气堵，此外，还可以增加水流与滤料的接触时间，反硝化反应更充分。[0032]纳米亲水涂层采用二氧化硅/二氧化钛基溶胶-凝胶涂层，将滤转表面从疏水(接触角>90°)转变为超亲水(接触角<10°),使水流以薄膜状快速铺展，而非成离散水滴，减[0033]具体而言，获取覆盖纳米亲水涂层的蜂窝导流滤砖的步骤包括：(1)原料称取：TEOS、去离子水、乙醇和硝酸按照摩尔比为1:4:1:0.05的比例进行(2)配制前驱体溶液：将去离子水、乙醇进行混合以得到含去离子水和乙醇的混合液中，将TEOS逐滴加入上述混合液并持续搅拌中得到前驱体溶液；(3)水解与缩聚反应，在室温(25±2℃)或水浴加热(40～60℃)的条件下；通过氨水将前驱体溶液的pH微调至碱性(pH为9～10),抑制过度水解，再缓慢加入硝酸调节pH至8~10,促进水解反应，持续搅拌30分钟至溶液透明，形成稳定溶胶，继续对稳定溶胶搅拌6~(4)对滤砖基材(如HDPE、陶瓷)需经等离子体处理或化学刻蚀，增加表面粗糙度及活性基团(包括-0H和-COOH),提升涂层附着力，采用高压无气喷涂(将半透明溶胶经加压泵加压至10MPa～15MPa的压力)或静电喷涂(静电电压60～90KV,压力设定为0.3～0.5MPa),控制涂层厚度为200～500nm,喷涂后经80～120℃热处理固化，烘烤2～4小时，加速凝胶固(5)使用接触角测量仪验证亲水性，通过测量接触角由改性前的108°降低到10°左右，即完成覆盖纳米亲水涂层的蜂窝导流滤砖的制备；9可以理解的是，若纳米亲水涂层过厚则存在开裂风险，若纳米亲水涂层过薄则导致涂层覆盖率不足，影响水流薄膜层的铺展。下进水导流单元，其用以按照预设水流速度向所述建筑池体输送所述含氮污水；分层配水单元，其与所述下进水导流单元相连，用以将所述含氮污水分为若干竖直向上的过滤水流。[0035]在实施中，过滤水流的数量根据建筑池体的底部面积确定，各过滤水流在竖直方向上间隔相同，不同列的过滤水流在水平方向上的间隔相同，优选的，各方向上的间隔为[0036]具体地，所述滤材模块包括功能滤材和火山岩活性炭；其中，所述功能滤材由陶瓷纤维、改性沸石以及硅烷偶联剂组成。[0037]在实施中，陶瓷纤维的抗压强度≥0.80MPa,陶瓷纤维、改性沸石和硅烷偶联剂的质量占比为5:4:1。[0038]在本实施例中，火山岩活性炭设置在功能滤材的上部。~1700℃熔融，形成玻璃液，玻璃液经铂铑合金喷丝嘴(孔径10～15μm)喷出，进入200～300℃空气骤冷区，形成初生纤维；初生纤维通过集束筒多孔拉伸(拉伸比1:5～1:10),消除气(2)制备改性沸石，将沸石粉末与硝酸铵质量比1:8混合后置于90℃水浴中搅拌4(3)制备功能滤材，配置硅烷偶联剂乙醇溶液(硅烷偶联剂浓度5%,溶剂为乙醇),将制备的陶瓷纤维和改性沸石浸入其中，恒温60℃的条件下搅拌2小时后离心干燥，将离心干燥的复合滤料在氮气氛围下200℃焙烧2小时，固定官能团得到功能滤材。[0040]可以理解的是，改性沸石通过酸处理增大了孔隙率(比表面积≥800m²/g),优先吸附水中小分子有机物(如乙酸钠、葡萄糖、氨基酸等),并在缺氧条件下缓慢释放，生物膜定向培养，陶瓷纤维基体的微孔结构(孔径5～10μm)为反硝化菌提供高附着位点，内部碳源利用率提升至40%以上。[0041]具体地，所述检测模块检测的所述含氮污水的水流方向和水流速度具体包括各过滤水流的水流第一方向与水流第一速度，以及，各第一层改性过滤层出口的水流第二方向与水流第二速度；其中，所述水流第一方向和所述水流第一速度的数量均与过滤水流的数量相同；所述水流第二方向和所述水流第二速度的数量均与改性过滤层出口的数量相同。[0042]在实施中，获取过滤水流竖直方向上的各改性过滤层最上层滤砖的气泡运动方向和气泡运动速度，通过在多个方向设置高速摄像机(≥1000fps,例如PhantomVEO410)获取气泡的连续运动图像，结合图像处理技术，使用位移矢量角度计算气泡运动方向，根据拍摄时间间隔和气泡在不同图像中的位置确定气泡运动速度，以等效确定对应层出口的水流方向和水流速度。[0043]在实施中，任意两个相邻的改性过滤层之间存在间距至少为1cm。[0044]检测模块还获取第二层改性过滤层出口的全部水流第三方向与水流第三速度，直至第n层改性过滤层出口的全部水流第n+1方向与水流第n+1速度。[0045]具体地，所述检测模块根据全部所述水流第一方向和对应的水流第一速度构建过滤水流的表征向量组，并计算所述表征向量组的和向量、模长的平均偏差和模长平均值；所述检测模块根据所述模长的平均偏差和模长平均值的比值结合所述和向量的角度确定所述水流稳定表征参量。[0046]在实施中，水流稳定表征参量根据模长的平均偏差和模长平均值的比值，与向量的角度和标准水流偏移角度的比值的积确定。[0047]检测模块使用相同的方式确定各改性过滤层的水流稳定表征参量。[0048]详细地，根据气泡移动的路径，通过CFD(计算流体动力学)模拟分析水流轨迹，统计流速矢量的平均偏移角度，根据《室外排水设计标准》GB50014-2021,滤池配水系统设[0049]具体地，所述检测模块在预设时间内获取各所述改性过滤层持续有气泡出现的过滤层出口数量，与对应改性过滤层的过滤层出口总数作比，得到各所述改性过滤层的倒孔通过率。[0050]在实施中，预设时间不小于60s,优选为120s。[0051]本实施例中使用高速摄像机观测导流滤砖表面，统计单位面积内开放倒孔与总倒孔数量的比例，通过图像处理软件进行定量分析，得到有气泡出现的过滤层出口数量，在实施中也可以替换为其他能够确定有气泡出现的过滤层出口数量的方式，不再赘述。[0052]请参阅图4所示，其为本发明实施例确定当前层水流是否分布正常的逻辑图，所述处理控制模块根据所述水流稳定表征参量确定当前层水流是否分布正常包括：若所述水流稳定表征参量小于或等于标准稳定表征参量，则当前层水流分布正若所述水流稳定表征参量大于标准稳定表征参量，则当前层水流分布异常。[0053]在实施中，标准稳定表征参量在区间[0.1,0.15]内选定。[0054]可以理解的是，反硝化深床滤池的允许不均系数K≤15%,并且水流理想状态竖直方向偏移角度小于3°,此时水流均匀性最佳，气体排出阻力小。[0055]在本发明中，通过检测模块和处理控制模块的协同作用，实现了对反硝化深床滤池水流稳定性的精准评估与调控。检测模块基于水流方向和速度构建表征向量组，进而计算和向量、模长的平均偏差及模长平均值，并结合和向量角度确定水流稳定表征参量以确定滤池中水流的均匀程度，此外，统计流速矢量的平均偏移角度，处理控制模块则根据水流稳定表征参量与标准稳定表征参量的对比，判断当前层水流是否符合水流均匀，不仅确保了滤池水流的均匀分布，优化了反硝化效果，还降低了气体排出阻力，提升了整体运行效[0056]具体地，所述处理控制模块被配置为，响应于当前层水流分布异常的判定结果结合倾斜角度调整当前改性过滤层，具体包括：若倾斜角度不为0,则所述处理控制模块校准当前改性过滤层的倾斜角度；若倾斜角度为0,则所述处理控制模块增大当前改性过滤层出口的直径。11[0057]在实施中，改性过滤层出口的直径的增大量根据水流稳定表征参量与标准稳定表征参量的差值与当前直径的积确定。[0058]具体地，所述处理控制模块根据所述改性过滤层的倒孔通过率确定氮排放是否存在异常包括：若所述倒孔通过率大于标准通过率，则所述处理控制模块判定氮排放不存在异[0059]若所述倒孔通过率小于或等于标准通过率，则所述处理控制模块判定氮排放存在高负荷反硝化(产气量大)的场景，一般的，通过率需要大于80%,以应对高气体生成速率。增加改性过滤层数量能够让水流和气泡进一步被细化，以保证气体的顺利排出。[0062]在本发明中，通过动态调整和智能控制，有效解决了反硝化深床滤池中水流异常和气体排放异常的问题。当检测到水流不符合均匀条件时，处理控制模块能够根据具体情况采取针对性措施，这种动态调整方式不仅提高了水流的均匀性，还降低了系统运行中的阻力和能耗，此外，方案通过监测改性过滤层的倒孔通过率来判断氮排放是否异常