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文檔簡(jiǎn)介
某工業(yè)區(qū)1000t/d污水處理廠
方案設(shè)計(jì)
XXX企業(yè)
二O一四年七月
目錄
第一章概述..........................................................4
1.1項(xiàng)目概況.......................................................4
1.2設(shè)計(jì)根據(jù).......................................................4
1.2.1重要設(shè)計(jì)根據(jù)..............................................4
1.2.2采用的重要原則及規(guī)范.....................................4
1.3設(shè)計(jì)原則、范圍.................................................5
1.3.1設(shè)計(jì)原則..................................................5
1.3.2設(shè)計(jì)范圍..................................................6
1.3.3設(shè)計(jì)工程內(nèi)容.............................................6
第二章項(xiàng)目實(shí)行區(qū)域概況...............................................6
2.1某工業(yè)區(qū)現(xiàn)實(shí)狀況...............................................6
2.2項(xiàng)目實(shí)行區(qū)域概況..............................................7
2.3地形地貌.......................................................7
2.4氣候特點(diǎn).......................................................8
2.5水資源.........................................................8
2.6礦藏資源.......................................................8
第三章工程方案設(shè)計(jì)總則...............................................9
3.1廠址...........................................................9
3.2某工業(yè)區(qū)內(nèi)的污水現(xiàn)實(shí)狀況......................................9
3.2.1污水現(xiàn)實(shí)狀況..............................................9
3.2.2污水量....................................................9
3.3排放區(qū)污水水質(zhì)狀況............................................9
3.3.1排水水質(zhì)..................................................9
3.3.2污水處理廠排水水質(zhì)......................................12
3.3.2設(shè)計(jì)污水處理廠清除效果..................................14
3.4污水處理工藝選擇..............................................15
3.4.1重要污染物清除及處理工藝規(guī)定............................15
3.4.2污水可生化性分析........................................18
3.4.4污水二級(jí)處理工藝選擇....................................19
3.4.5深度處理技術(shù)選擇........................................27
3.4.6消毒技術(shù)論證與選擇......................................30
3.5污泥處理技術(shù)選擇.............................................31
3.6除臭措施......................................................33
3.7在線監(jiān)測(cè)......................................................36
第四章污水處理廠工藝設(shè)計(jì)...........................................37
4.1設(shè)計(jì)水量及水質(zhì)................................................37
4.1.1設(shè)計(jì)規(guī)模.................................................37
4.1.2污水廠設(shè)計(jì)水質(zhì)..........................................37
4.2污水及污泥處理工藝流程.......................................38
4.3廠區(qū)總平面布置...............................................41
4.3.1平面布置原則............................................41
4.3.2總平面布置..............................................41
4.4污水廠高程布置...............................
4.4.1高程布置設(shè)計(jì)原則........................................42
4.4.2污水廠高程布置..........................................43
4.5構(gòu)(建)筑物工藝設(shè)計(jì).........................................43
4.5.1各處理單元處理負(fù)荷及效率................................43
4.5.2格柵及污水提高泵池......................................44
4.5.3調(diào)整池...................................................45
4.5.4水解酸化池..............................................46
4.5.5缺氧池...................................................46
4.5.6好氧池..................................................47
4.5.7沉淀池..................................................47
4.5.8中間水池.................................................47
4.5.9清水池..................................................48
4.5.10接觸消毒池.............................................48
4.5.11污泥儲(chǔ)池................................................49
4.5.12綜合生產(chǎn)車間...........................................49
4.5.13其他構(gòu)筑物.............................................51
第五章管理及定員編制................................................52
5.1管理機(jī)構(gòu)......................................................52
5.1.1建設(shè)期管理機(jī)構(gòu)..........................................52
5.1.2運(yùn)行期管理..............................................52
5.2定員編制......................................................52
第六章工程效益......................................................53
6.1運(yùn)行成本估算..................................................53
6.2環(huán)境效益......................................................54
6.3社會(huì)效益......................................................54
第七章污水廠重要構(gòu)筑物及設(shè)備.......................................56
7.1污水處理廠重要構(gòu)筑物.........................................56
7.2污水處理廠重要設(shè)備...........................................57
第一章概述
1.1項(xiàng)目概況
T程名稱:某T業(yè)區(qū)IOOOt/d污水處理廠方案設(shè)計(jì)T程
建設(shè)地點(diǎn):某工業(yè)區(qū)
1.2設(shè)計(jì)根據(jù)
1.2.1重要設(shè)計(jì)根據(jù)
(1)《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》
(2)《中華人民共和國(guó)水法》
(3)《中華人民共和國(guó)水污染防治法》
(4)污水處理廠廠班地形圖
(5)進(jìn)出水管線圖(1:500)
(6)某工業(yè)園區(qū)小型污水處理廠用地紅線圖
(7)業(yè)主提供的其他有關(guān)資料
1.2.2采用的重要原則及規(guī)范
《工程建設(shè)原則強(qiáng)制性條文》(都市建設(shè)部份)(2023版)
《都市污水再生運(yùn)用都市雜用水水質(zhì)》(GB/T18920-2023)
《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50014-2023)(2023年版)
《地表水環(huán)境質(zhì)量原則》(2023年版)(GB3838-2023)
《都市排水工程規(guī)劃規(guī)范》(GB50318-2023)
《污水排入都市下水道水質(zhì)原則》(CJ343-2023)
《水處理廠附屬建筑和設(shè)備設(shè)計(jì)原則》(CJJ31-89)
《市政公用工程設(shè)計(jì)文獻(xiàn)編制深度規(guī)定》建設(shè)部2023.03
《都市污水處理及污染防治技術(shù)政策》建成[2023]124號(hào)文
《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50015-2023)
《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB/T50265-2023)
《都市區(qū)域環(huán)境噪聲原則》(GB3096-93)
1.3設(shè)計(jì)原則、范圍
1.3.1設(shè)計(jì)原則
根據(jù)國(guó)家有關(guān)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等方面的政策和省、市政府對(duì)污水處理廠及排水管
網(wǎng)工程口勺規(guī)定,確定如卜編制原則:
1、嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家環(huán)境保護(hù)H勺政策,符合國(guó)家的有關(guān)法規(guī)、規(guī)范及原則。
2、采用先進(jìn)、合理、靈活和適應(yīng)性強(qiáng),高效節(jié)能,節(jié)省用地,便于運(yùn)行日勺工藝
方案,保證出水滿足處理規(guī)定,抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng),減少工程投資和運(yùn)行費(fèi)用。
3、根據(jù)某工業(yè)園區(qū)環(huán)境治理與發(fā)展戰(zhàn)略的規(guī)定,結(jié)合某工業(yè)園區(qū)發(fā)展的總體規(guī)
劃,為改善都市環(huán)境質(zhì)量、改善水環(huán)境質(zhì)量,在認(rèn)真進(jìn)行方案比較H勺基礎(chǔ)上確定
污水處理方案。
4、工程設(shè)計(jì)中既要工藝先進(jìn)、技術(shù)可靠、耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng),又要經(jīng)濟(jì)合理、
節(jié)省能源、減少運(yùn)行費(fèi)用。
5、具有很高H勺自動(dòng)化水平,包括監(jiān)測(cè)、控制、預(yù)警,并且安全可靠;實(shí)現(xiàn)科學(xué)
控制,減少勞動(dòng)強(qiáng)度;設(shè)置必要口勺監(jiān)控儀表,并且可以運(yùn)行穩(wěn)定,維修以便。
6、妥善處理、設(shè)置污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的柵渣、污泥,防止二次污染。
7、根據(jù)甲方提供口勺選址圖,合理布置建構(gòu)筑物,保障工藝流程的順暢,保障出
水水質(zhì)到達(dá)一級(jí)A排放原則及回用綠化、沖洗道路的用途。
1.3.2設(shè)計(jì)范圍
本設(shè)計(jì)H勺范圍為某工業(yè)區(qū)lOOOt/d污水處理廠界內(nèi)工藝及配套設(shè)施方案設(shè)計(jì)。
1.3.3設(shè)計(jì)工程內(nèi)容
新建日處理量lOOOt污水處理廠一座c
第二章項(xiàng)目實(shí)行區(qū)域概況
2.1某工業(yè)區(qū)現(xiàn)實(shí)狀況
園區(qū)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)——先進(jìn)制造、高新技術(shù)+戰(zhàn)略新興耦合產(chǎn)業(yè)、綠色節(jié)能、
新能源、節(jié)能環(huán)境保護(hù)、智能裝備、新一代信息技術(shù)、海洋生物科技產(chǎn)業(yè)等。
目前有農(nóng)副食品加工業(yè)、家俱制造業(yè)、醫(yī)藥制造業(yè)、金屬制品業(yè)、專用設(shè)
備制造業(yè)、廢棄資源和廢舊材料回收加工業(yè)。
2.2項(xiàng)目實(shí)行區(qū)域概況
本項(xiàng)目實(shí)行地位于河北省某縣。某縣位于華北地區(qū)東緣,東臨渤海。總面積
1212平方千米。總?cè)丝?6萬(wàn)人(2023年)。轄11個(gè)鎮(zhèn)、5個(gè)鄉(xiāng)。距秦皇島市區(qū)
44千米,距石家莊438千米。建有國(guó)際滑沙游樂(lè)中心,國(guó)務(wù)院于1990年將黃金
海岸辟為首批國(guó)家級(jí)海洋自然保護(hù)區(qū)。河流有灤河、西沙河。京沈鐵路、山廣公
路橫貫北部,撫昌樂(lè)、昌盧、昌黃等公路縱橫境內(nèi)。名勝古跡有建于金代的源影
寺塔,尚有歷史名山“渴石山”、千年古剎“水巖寺”。黃金海岸旅游區(qū)被稱為“東
方夏威夷是全國(guó)第一大河豚魚養(yǎng)殖基地。中國(guó)葡萄之鄉(xiāng)。
2.3地形地貌
某背山面海,地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜。由平原(約占總面積的36%)、低山丘陵(約
占總面積的9%)、沙帶(約占總面積的29%)、沿海(河)灘涂(約占總面積的
26%)構(gòu)成了多相性資源構(gòu)造。某倚山傍海,山、海、灘、泉具有,有.“東方夏
威夷''美稱的黃金海岸旅游區(qū),是國(guó)家級(jí)海洋自然保護(hù)區(qū),國(guó)際滑沙活動(dòng)中心、
翡翠島海洋大漠風(fēng)光,國(guó)內(nèi)獨(dú)有,國(guó)際罕見(jiàn),2()23年1()月某縣黃金海岸以“沙
漠與大海日勺吻痕呻勺特色風(fēng)光被評(píng)為“中國(guó)最美的八大海岸之一,某葡萄溝素有
“十里葡萄長(zhǎng)廊”之稱,與新疆“吐魯番”齊名??h境最高峰為碣石山主峰仙臺(tái)頂,
海拔695.1米。
2.4氣候特點(diǎn)
某縣屬中國(guó)東部季風(fēng)區(qū)、暖溫帶、半濕潤(rùn)大陸性氣候。無(wú)霜期平均是186
天,最高平均氣溫是25.1C,最低平均氣溫一5.2℃,年平均氣溫11℃,最大凍
土深度57cm,平均年降水量712.7毫米,四季分明,R照充足,年均FI照時(shí)數(shù)
達(dá)2800小時(shí)。
2.5水資源
該縣境內(nèi)水系比較豐富,有灤河、飲馬河、七里海等三條重要水系構(gòu)成。灤
河水系在某境內(nèi)流域面積為353.4平方公里。有大型湖泊碣陽(yáng)湖,淡水儲(chǔ)量440
萬(wàn)立方米。地下水存量達(dá)2.7億立方米,其中礦泉水存量1500萬(wàn)立方米。全縣
水資源總量平均為37375萬(wàn)立方米,平均每平方公里占有水量為30.8萬(wàn)立方米。
農(nóng)業(yè)資源:某具有合適多種農(nóng)作物生長(zhǎng)的肥沃土地,土質(zhì)以潮土、褐土、鹽土、
風(fēng)沙土為主。優(yōu)質(zhì)耕地94萬(wàn)畝。
2.6礦藏資源
已探明H勺礦藏有鐵、錦、銅、石英、粘土、石灰石、砂等,其中具有開(kāi)采條件的
鐵礦儲(chǔ)量1億噸以上,花崗巖儲(chǔ)量83億立方米,水泥灰?guī)r儲(chǔ)量2億立方米,且
灰分含量高,易開(kāi)采,石英砂儲(chǔ)量7685萬(wàn)噸。境內(nèi)尚有集療養(yǎng)、洗浴于一體的
溫泉資源三處,已探明可供開(kāi)采口勺地?zé)豳Y源達(dá)116.5億立方米。
第三章工程方案設(shè)計(jì)總則
3.1廠址
某工業(yè)區(qū)污水處理廠處理量為1000噸/天,占地為2114.2平方米,東鄰經(jīng)四路,
西側(cè)為興企路,北側(cè)為規(guī)劃一路,位于地塊日勺東南角。
3.2某工業(yè)區(qū)內(nèi)的污水現(xiàn)實(shí)狀況
3.2.1污水現(xiàn)實(shí)狀況
某工業(yè)區(qū)內(nèi),污水來(lái)自區(qū)內(nèi)企業(yè)排放的生產(chǎn)污水和區(qū)內(nèi)綜合生活污水。
3.2.2污水量
某工業(yè)區(qū)污水排放量估計(jì)為1000t/do考慮園區(qū)的發(fā)展及水量的變化,根據(jù)
.業(yè)重規(guī)定,設(shè)計(jì)污水處理廠處理量為1000t/do園區(qū)內(nèi)生產(chǎn)工藝波及:農(nóng)副食品
加工業(yè)、家俱制造業(yè)、醫(yī)藥制造業(yè)、金屬制品業(yè)、專用設(shè)備制造業(yè)、廢棄資源和
廢舊材料回收加工業(yè)。
3.3排放區(qū)污水水質(zhì)狀況
3.3.1排水水質(zhì)
根據(jù)《污水排入都市下水道水質(zhì)原則》(CJ343-2023),本污水處理方案設(shè)計(jì)
日勺污水處理廠為再生水廠,因此企業(yè)排污排入污水管網(wǎng)日勺污水指標(biāo)不能高于下水
道末端采用再生處理日勺狀況規(guī)定日勺水質(zhì)原則。根據(jù)園區(qū)企業(yè)排水狀況,園區(qū)并無(wú)
污染尤其嚴(yán)重的工業(yè)企業(yè),且是生活污水和工業(yè)污水的混合水。對(duì)園區(qū)排水進(jìn)行
如下分析:
污水量構(gòu)成:
園區(qū)企業(yè)波及農(nóng)副食品加工業(yè)、家俱制造業(yè)、醫(yī)藥制造業(yè)、金屬制品業(yè)、專
用設(shè)備制造'也、廢棄資源及廢舊材料加工回收業(yè)。企、也工業(yè)廢水及綜合生活污水
總量估計(jì)為1000t/d。目前,園區(qū)企業(yè)尚未投產(chǎn),缺乏有關(guān)水質(zhì)及水量監(jiān)測(cè)資料。
其工業(yè)污水日勺排放,其中家俱制造業(yè)、專用設(shè)備制造業(yè)、金屬制品業(yè)其生產(chǎn)廢水
排放量較小或是微量日勺;其中廢棄資源及廢舊材料加工回收業(yè)有一定日勺沖洗廢
水;其中農(nóng)副食品加工業(yè)和醫(yī)藥制造業(yè)生產(chǎn)廢水量占總工業(yè)廢水時(shí)量比例是最大
H勺。由于排放生產(chǎn)廢水的企業(yè)比較少,目前沒(méi)有確定的污水量,按相似性質(zhì)H勺工
業(yè)園的污水構(gòu)成特點(diǎn)綜合分析本工業(yè)園的特點(diǎn),設(shè)計(jì)按工業(yè)廢水和綜合生活污水
比例各為50%考慮,即總處理水量中工業(yè)水為500l/d,綜合生活污水為5001/d。
污水中污染物指標(biāo):
本工業(yè)園中綜合生活污水污染物指標(biāo)按常規(guī)生活污水污染物指標(biāo)考慮,根據(jù)
《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50014-2023),及綜合考慮工業(yè)園生活污水的特點(diǎn),
其多種污染物指標(biāo)見(jiàn)表3-1o
表3-1工業(yè)園綜合生活污水水質(zhì)指標(biāo)表
懸浮物溶解性固體
CODBOD5
項(xiàng)目PH
(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)
水質(zhì)<350<220<500<2006~9
陰離子表面
氨氮總氮總磷總余氯
項(xiàng)目活性劑
(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)
(mg/L)
水質(zhì)<25<45<5<5/
本工業(yè)園工業(yè)廢水經(jīng)管網(wǎng)一并搜集至污水處理廠,并且根據(jù)有關(guān)法律法規(guī),
工業(yè)企業(yè)排放生產(chǎn)廢水應(yīng)滿足《污水排入都市下水道水質(zhì)原則》(CJ343-2023),
本污水處理廠設(shè)計(jì)出水用途為回用,即為再生水廠,因此企業(yè)排污排入污水管網(wǎng)
的污水指標(biāo)不能高于下水道末端采用再生處理的狀況規(guī)定的水質(zhì)原則,并應(yīng)到達(dá)
《污水綜合排放原則》(GB8978-1996)后,方可排入排水管網(wǎng)系統(tǒng)。工業(yè)廢水
相對(duì)于生活污水CODcr較高,BOD5、SS相對(duì)較低,氮、磷也相對(duì)缺乏,因此
其可生化性能較差。排入都市污水管網(wǎng)的工業(yè)廢水向各項(xiàng)水質(zhì)均能滿足《污水排
入都市下水道水質(zhì)原則》(CJ343-2023)的規(guī)定。本工業(yè)園農(nóng)副食品加工業(yè)排放
的廢水水量較大,其生化性較其他企業(yè)廢水可生化性要好,其他企業(yè)排水量較小,
結(jié)合工業(yè)園實(shí)際狀況,除CODcr外,TN、TP、BOD5、SS都低于《污水排入都
市下水道水質(zhì)原則》(CJ343-2023)的規(guī)定。預(yù)測(cè)工業(yè)廢水日勺水質(zhì)指標(biāo)見(jiàn)表3-2。
表3-2工業(yè)園工業(yè)廢水水質(zhì)指標(biāo)表
COD懸浮物BOD
項(xiàng)目5pH
(mg/L)(mg/L)(mg/L)
水質(zhì)<450<150<1406~9
氨氮總氮總磷
項(xiàng)目
(mg/L)(mg/L)(mg/L)
水質(zhì)<10<30<4
綜上所述,分析本工業(yè)區(qū)工業(yè)廢水及生活污水排放特點(diǎn),綜合確定本工業(yè)園
排水水質(zhì)指標(biāo)見(jiàn)表3-3。本表所列水質(zhì)最終需獲得業(yè)主同意并經(jīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護(hù)部
門承認(rèn)。
表3-3排水水質(zhì)預(yù)測(cè)表
COD色度懸浮物溶解性固體BOD5
項(xiàng)目
(mg/L)(倍)(mg/L)(mg/L)(mg/L)
水質(zhì)<380<40<180<500<150
陰離子表面
氨氮總氮總磷
項(xiàng)目PH活性劑
(mg/L)(mg/L)(mg/L)
(mg/L)
水質(zhì)6?9<20<45<4<5
3.3.2污水處理廠排水水質(zhì)
按照業(yè)主的規(guī)定,出水部分回用,重要用于夏季沖洗道路及綠化,冬季則所
有排放,回用需到達(dá)《都市污水再生運(yùn)用都市雜用水水質(zhì)》(GB/T18920-2023)
原則中日勺道路沖洗及都市綠化水質(zhì)原則,詳細(xì)水質(zhì)指標(biāo)見(jiàn)表3-4;根據(jù)《城鎮(zhèn)污
水處理廠污染物排放原則》(GB18918-2023)的I規(guī)定,排放水原則應(yīng)執(zhí)行一級(jí)A
排放原則,詳細(xì)水質(zhì)指標(biāo)見(jiàn)表3-5。
表3-4道路沖洗、都市綠化水質(zhì)指標(biāo)表
項(xiàng)目水質(zhì)
色度(倍)<30
懸浮物(mg/L)/
溶解性固體(mg/L)<1000
BOD5(mg/L)<15
CODcr(mg/L)/
氨氮(mg/L)<10
總氮(tng/l.)/
總磷(mg/L)/
嗅無(wú)不快感
濁度(NTU)<10
PH6~9
溶解氧(mg/L)>1.0
總?cè)四c菌群(個(gè)/L)S3
陰離子表面活性劑(mg/L)<1.0
總余氯(mg/L)接觸30min后N1.0,管網(wǎng)末端K).2
表3-5城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放原則一級(jí)A原則
項(xiàng)目水質(zhì)
色度(倍)<30
懸浮物(mg/L)10
溶解性固體(mg/L)/
BOD5(mg/L)<10
CODcr(mg/L)<50
氨氮(mg/L)<8
總氮(mg/L)<15
總磷(mg/L)<0.5
嗅/
濁度(NTU)/
pH6~9
溶解氧(mg/L)/
總大腸菌群(個(gè)/L)<103
陰離子表面活性劑(mg/L)<0.5
總余氯(mg/L)接觸30min后21.0,管網(wǎng)末端打.2
3.3.2設(shè)計(jì)污水處理廠清除效果
設(shè)計(jì)污水處理廠設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)及清除率見(jiàn)表3-6o
表3-6污水處理廠設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)及清除率
項(xiàng)目進(jìn)水水質(zhì)出水規(guī)定清除率(%)
色度(倍)<40<3025
懸浮物(mg/L)<180<1094.44
溶解性固體(mg/L)<500<1000/
BOD5(mg/L)<150<1093.33
CODcr(mg/L)<380<5086.42
氨氮(mg/L)<25<868
總氮(mg/L)<45<1566.67
總磷(mg/L)<4<0.587.5
嗅無(wú)不快感
濁度(NTU)<10
pH6~96?9
溶解氧(mg/L)>1.0
總大腸菌群(個(gè)/L)<3
陰離子表面活性劑
<5<0.5
(mg/L)
接觸30min后之1.0,管
總余氯(mg/L)
網(wǎng)末端20.2
3.4污水處理工藝選擇
3.4.1重要污染物清除及處理工藝規(guī)定
根據(jù)本工程進(jìn)水水質(zhì)及規(guī)定出水水質(zhì)指標(biāo),由表3-6可知,本工程污染物重
點(diǎn)清除項(xiàng)目有:懸浮物(SS)、BOD5、CODcr,氮、總磷(TP)、色度以及大腸
菌群。
3.4.1.1SS時(shí)清除
污水中日勺無(wú)機(jī)顆粒和大直徑時(shí)有機(jī)顆粒靠自然沉淀作用就可清除,小直徑的
有機(jī)顆??课⑸锶丈捉到庾饔们宄≈睆降臒o(wú)機(jī)顆粒(包括大小在膠體和亞
膠體范圍內(nèi)日勺無(wú)機(jī)顆粒)則要靠活性污泥絮體口勺吸附、網(wǎng)捕作用,與活性污泥絮
體同步沉淀被清除。污水廠出水中懸浮物濃度不僅波及到出水SS指標(biāo),出水中
的BOD5、CODcr、TP等指標(biāo)也與之有關(guān)。由于,出水懸浮物的構(gòu)成重要成分是
活性污泥絮體,具有較多有機(jī)成分。
出水SS控制應(yīng)當(dāng)根據(jù)所選用口勺污水處理方案,考慮出水指標(biāo)總體規(guī)定來(lái)確
定SS控制措施,使出水SS指標(biāo)滿足規(guī)定。
3.4.1.2BOD5的清除
污水中BOD5日勺清除是靠微生物的吸附作用和代謝作用,對(duì)BOD5降解,運(yùn)
用BOD5合成新細(xì)胞,污水處理中的微生物以生物污泥的形式存在,運(yùn)用污泥的I
排放帶走有機(jī)物,從而完畢BOD5日勺清除。在活性污泥與污水接觸的初期,就會(huì)
出現(xiàn)很高的BOD5清除率,這是由于污水中日勺有機(jī)顆粒和膠體被絮凝和吸附在微
生物表面,從而被清除所至。不過(guò),這種吸附作用僅對(duì)污水中的懸浮物和膠體起
作用,對(duì)溶解性有機(jī)物則不起作用。因此重要靠活性污泥的這種吸附作用清除
B0D5的污水處理工藝,其出水中殘存的BOD5仍然很高,屬于部分凈化。對(duì)于
非溶解日勺有機(jī)物,微生物必須先將其吸附在表面,然后才能靠生物酶的作用對(duì)其
水解和吸取°
污水處理系統(tǒng)必須有足夠H勺泥齡,因而污泥負(fù)荷不能太高。
3.4.1.3CODcr的清除
污水中CODcr清除的原理與BOD5基本相似。污水廠CODcr的清除率,取
決于進(jìn)水的可生化性,它與都市污水的構(gòu)成有關(guān)。對(duì)于重要以生活污水及其成分
與生活污水相近的工業(yè)廢水構(gòu)成的都市污水,污水的可生化性很好,當(dāng)出水BOD
控制在較低日勺數(shù)值時(shí),出水CODcr值對(duì)應(yīng)可以到達(dá)較低日勺水平,可以滿足
CODcW50mg/L的規(guī)定。污水可生化性較差時(shí),則需要采用水解酸化等措施,提
高其可生化性。
3.4.1.4氮的清除
污水脫氮措施重要有物理化學(xué)法和生物法兩大類,目前生物脫氮是主體,也
是都市污水處理中經(jīng)濟(jì)和常用的措施,物理化學(xué)法脫氮由于處理成本較高,管理
不便而很少在市政污水處理中使用。生物脫氮因處理成本低,易于管理而得到廣
泛應(yīng)用。氮也是構(gòu)成微生物的元素之一,一部分進(jìn)入細(xì)胞體內(nèi)的氮將隨剩余污泥
一起從水中清除。在有機(jī)物被氧化的同步,污水中的有機(jī)氮也被氧化成氨氮,并
且在溶解氧充足、泥齡足夠長(zhǎng)的狀況下深入氧化成硝酸鹽。由于氮在水體中是藻
類生長(zhǎng)所需日勺營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),輕易引起水體日勺富營(yíng)養(yǎng)化,因此氮是污水處理廠出水的I
控制指標(biāo)之一。
3.4.1.5磷的清除
污水除磷重要有生物除磷和化學(xué)除磷兩大類。
1)化學(xué)除磷
化學(xué)除磷重要是向污水中投加藥劑,使藥劑與水中溶解性磷酸鹽形成不溶性
磷酸鹽沉淀物,然后通過(guò)固液分離將磷從污水中除去。固液分離可單獨(dú)進(jìn)行,也
可與初沉污泥和二沉污泥的排放相結(jié)合。在二級(jí)生物處理工藝中,僅當(dāng)出水含磷
規(guī)定較高時(shí),才考慮化學(xué)法輔助除磷。
2)生物除磷
生物除磷是污水中日勺聚磷菌在厭氧條件下,受到壓抑而釋放出體內(nèi)日勺璘酸
鹽,產(chǎn)生能量用以吸取迅速降解有機(jī)物,并轉(zhuǎn)化為PHB(聚0羥丁酸)儲(chǔ)存起
來(lái)。當(dāng)這些聚磷菌進(jìn)入好氧條件下時(shí)就降解體內(nèi)儲(chǔ)存日勺PHB產(chǎn)生能量,用于細(xì)
胞日勺合成和吸磷,形成高濃度污泥,隨剩余污泥一起排出系統(tǒng),從而到達(dá)除璘的
目H勺。生物除磷工藝的前提條件是聚磷菌必須在厭氧條件下受到克制,而后進(jìn)入
好氧階段才能增大磷的吸取量。因此,污水除磷的處理工藝必須在曝氣池前設(shè)置
厭氧段。
3.4.1.6色度、濁度的清除
污水中色度和濁度重要由懸浮物、有機(jī)物以及膠體物質(zhì)導(dǎo)致,在一般的污水
處理流程中,基本都包括生化處理工藝和沉淀以及加藥處理,在生化、沉淀以及
加藥處理的過(guò)程中,懸浮物、有機(jī)物以及膠體物質(zhì)基本都能被大量清除,從而使
色度和濁度日勺指標(biāo)均可到達(dá)出水規(guī)定的原則。
3.4.1.7大腸菌群的清除
本工程污水需到達(dá)一級(jí)A及回用的規(guī)定,對(duì)大腸菌群的清除規(guī)定較高,這
就需要選擇比較穩(wěn)定且效果很好的消毒工藝。目前消毒處理H勺措施既有物理法又
有化學(xué)法,物理法以膜過(guò)濾及熱處理法為主,化學(xué)法重要為加藥處理。綜合本污
水處理廠的處理規(guī)定及經(jīng)濟(jì)技術(shù)性,選擇化學(xué)法比較適合。
3.4.1.8結(jié)論
綜上所述,根據(jù)污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)及出水原則,最佳的處理工藝是生物脫
氮除磷工藝,輔以化學(xué)法進(jìn)行除磷,出水進(jìn)行消毒處理。
3.4.2污水可生化性分析
鑒定污水可生化性措施較多,一般狀況下,鑒定污水日勺BOD5/CODcr值
是鑒定污水可生化性簡(jiǎn)樸易行R最常用H勺措施。
BODs/CODcr比值
污水BODs/CODcr值是鑒定污水可生化性的最簡(jiǎn)便易行和最常用的措施。
一般認(rèn)為BODs/CODcr>0.45可生化性很好,BODs/CODcr>0.3可生化,
BOD5/CODur<0.3較難生化,BOD5/CODur<().25不易生化。本工程設(shè)計(jì)進(jìn)水
水質(zhì)BOD5=15()mg/L,CODcr=38()mg/L,BOD5/CODcr=0.39,表明污水處理
廠可以采用生化處理工藝。
3.4.4污水二級(jí)處理工藝選擇
根據(jù)以上分析,本工程二級(jí)處理工藝采用生物脫氮除磷工藝比較適合??紤]
到本工程的水量和出水水質(zhì)規(guī)定以及目前愈加成熟的運(yùn)行先例。本污水處理廠二
級(jí)處理工藝提出如下三個(gè)污水處理工藝進(jìn)行比選.
第一方案:A2/0工藝
第二方案:水解酸化+接觸氧化工藝
第三方案:CASS工藝
一、A?/。工藝
A2/O生物脫氮除璘工藝是老式活性污泥工藝、生物硝化及反消化工藝和生
物除磷工藝日勺組合,生物池通過(guò)曝氣裝置、推進(jìn)器(厭氧段和缺氧段)及回流渠
道日勺布置提成厭氧段、缺氧段、好氧段。在該工藝流程內(nèi),BOD5、SS和以多種
形式存在時(shí)氮、磷將被清除。在A?/。生物脫氮除磷系統(tǒng)的活性污泥中,菌群重
要由硝化菌和反硝化菌、聚磷菌構(gòu)成。在好氧段,硝化細(xì)菌將入流中的氨氮及有
機(jī)含氮化合物轉(zhuǎn)化成的氨氮,通過(guò)生物硝化作用,轉(zhuǎn)化成硝酸鹽;在缺氧段,反
硝化細(xì)菌將內(nèi)回流帶入的硝酸鹽通過(guò)生物反硝化作用,轉(zhuǎn)化成氮?dú)庖萑氲酱髿?/p>
中,從而到達(dá)脫氮的目口勺;在厭氧段,聚磷菌釋放磷,并吸取低級(jí)脂肪酸等易降
解的有機(jī)物;而在好氧段,聚磷菌超量吸取磷,并通過(guò)剩余污泥的排放,將璘除
去。
A?/。生物除磷脫氮工藝處理污水效果與DO、混合液回流比人污泥回流比
R、污泥齡SRT、污水溫度及PH值等有關(guān)。一般厭氧池DO在0.2mg/L如下,
缺氧池DO在0.5mg/L如下,而好氧池DO在2.0mg/L以上;污泥混合液日勺PH
值不小于7;SRT為8-20天。
從A?/。工藝設(shè)計(jì)參數(shù)和運(yùn)行方式可以看出,該措施的長(zhǎng)處是:厭氧、缺氧、
好氧交替運(yùn)行,可到達(dá)同步清除BOD5、脫氮、除磷H勺目的;處理負(fù)荷較大;CODcr、
BOD5、N、P清除率高;并具有污泥量少,不發(fā)生污泥膨脹;厭氧、缺氧段只需
進(jìn)行中低速攪拌,運(yùn)行費(fèi)用低;此外本工藝在污染物有機(jī)負(fù)荷低的狀況下,起動(dòng)
運(yùn)行良好,設(shè)備安裝簡(jiǎn)便,自動(dòng)化成度高,易檢修維護(hù)等長(zhǎng)處。
A2/O工藝的缺陷是除磷效果受到污泥齡、回流污泥中挾帶口勺溶解氧和NO3
一N的限制,不也許十分穩(wěn)定;同步,由于脫氮效果取決于混合液回流比,脫氮
效果不能滿足較高的規(guī)定。硝化作用將氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽。由于A2/O工藝除磷
效果有限,通過(guò)A2/O生化處理后日勺污水還需通過(guò)一體化混凝沉淀池進(jìn)行化學(xué)除
磷。
2.A2/O工藝長(zhǎng)處
(1)效率高。該工藝對(duì)廢水中的有機(jī)物,氨氮等均有較高H勺清除效果。
(2)缺氧反硝化過(guò)程對(duì)污染物具rr較高的降解效率。
3.A2/O工藝日勺缺陷
(1)若要提高脫氮效率,必須加大內(nèi)循環(huán)比,因而加大了運(yùn)行費(fèi)用。脫氮率
很難到達(dá)90%。
(2)處理效果受水力停留時(shí)間、污泥濃度等原因影響較大。
二、水解酸化+接觸氧化工藝
1.水解酸化原理
運(yùn)用微生物日勺催化作用,將廢水中難降解日勺污染物質(zhì)進(jìn)行開(kāi)環(huán)、斷鏈,提高
廢水的B/C比。污水中大分子有機(jī)物在水解酸化池中被分解為小分子有機(jī)物,
能有效減少后續(xù)處理單元的有機(jī)污染負(fù)荷,有助于提高污染物的清除效果。正常
運(yùn)行時(shí),水解酸化池店COD和SS的清除效果可到達(dá)20%以上。水解酸化過(guò)程
可對(duì)可沉性、超膠體、狡體性和溶解性等不一樣物理狀態(tài)的有機(jī)污染物進(jìn)行遷移
轉(zhuǎn)化。首先水解反應(yīng)器中向大量微生物將進(jìn)水中顆粒物質(zhì)和膠體物質(zhì)迅速截留和
吸附,截留下來(lái)的物質(zhì)吸附在水解污泥的表面,漫漫地被分解代謝,其在系統(tǒng)內(nèi)
時(shí)污泥停留時(shí)間要不小于水力停留時(shí)間。在大量水解細(xì)菌的作用下將大分子、難
于生物降解物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易于生物降解日勺小分子物質(zhì)后,重新釋放到液體中,在較
高日勺水力負(fù)荷下隨水流移出系統(tǒng)。水解酸化反應(yīng)池集沉淀、吸附、網(wǎng)捕和生物絮
凝等物理化學(xué)過(guò)程以及水解、酸化和甲烷化過(guò)程等生物降解功能于一體。水解酸
化池具有投資省、施工簡(jiǎn)樸、維護(hù)簡(jiǎn)便,池體可埋于地下,其上方可覆土種植植
物,美化環(huán)境等長(zhǎng)處。由于水解酸化日勺這種特性,其后必須緊接好氧氧化工藝才
能將有機(jī)物徹底清除。
特點(diǎn):使水中難降解有機(jī)物分解為小分子有機(jī)物,深入提高BOD5/CODcr
值,對(duì)工業(yè)廢水有很好口勺降解效果。
2.接觸氧化
生物接觸氧化是介于活性污泥法與生物濾池兩者之間的生物處理技術(shù)。也可
以說(shuō)是具有活性污泥法特點(diǎn)日勺生物膜法,兼具兩者日勺長(zhǎng)處。生物接觸氧化法技術(shù)
實(shí)質(zhì)之一是在池內(nèi)充填填料,充氧日勺污水浸沒(méi)所有填料,并以一定日勺速度流經(jīng)填
料。在填料上附著微生物、原生動(dòng)物、后生動(dòng)物,形成膜狀生物污泥——生物膜。
這種填料上附著生物膜H勺形式,大幅度H勺提高了單位體積的微生物H勺含量,使之
具有較高的容積負(fù)荷,抗沖擊能力很強(qiáng)。生物膜自身又有一定的厚度,這就使表
面生長(zhǎng)好氧微生物,底層生長(zhǎng)缺氧、厭氧微生物,形成內(nèi)部小環(huán)境,大大提高了
降解有機(jī)物的能力。污水與生物膜接觸,污水中的有機(jī)物作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),為生物
膜上的微生物所攝取,污水得到凈化。生物接觸氧化法的實(shí)質(zhì)之二是采用與曝氣
池相似口勺曝氣措施,向微生物提供其所需要的氧,并起到攪拌與混合的作用這樣
又相稱于在曝氣池中充填供微生物棲息日勺填料。
生物接觸氧化法的長(zhǎng)處:
(1)既有填料乂有曝氣,池內(nèi)固液氣三相共存,有助于氧的轉(zhuǎn)移,溶解氧
充沛,適于微生物生長(zhǎng)。
(2)填料表面充滿生物膜,微生物含量大,生物膜與污水接觸面積大,處
理效率高,可以接受較高的有機(jī)負(fù)荷,節(jié)省用地。
(3)操作簡(jiǎn)樸、運(yùn)行以便、易于維護(hù)管理。
(4)污泥產(chǎn)量少,污泥為脫落的I生物膜,污泥顆粒較大,易于沉淀。
生物接觸氧化法的缺陷:
布水、曝氣布置不均也許在局部部位出現(xiàn)死角。
由上可知,水解酸化與接觸氧化的結(jié)合,可充足發(fā)揮兩者的長(zhǎng)處,水解酸化
將大分子有機(jī)物水解為小分子物質(zhì),接觸氧化以其高效率、負(fù)荷大日勺特將有機(jī)物
徹底分解清除,使兩種工藝的特性相得益彰。為了有效脫氮,接觸氧化段設(shè)計(jì)為
缺氧和好氧日勺組合,運(yùn)用混合液回流脫氮。同步,水解酸化的控制條件對(duì)聚璘菌
有一定H勺選擇作用,因此,該工藝的組合對(duì)磷也有不錯(cuò)的處理效果,能到達(dá)脫氮
除磷的目的。
三、CASS工藝
CASS工藝是于1968年由澳大利亞開(kāi)發(fā)的一種間歇運(yùn)行口勺循環(huán)式活性污泥
法,是SBR工藝的一種變型。
每個(gè)CASS反應(yīng)器由三個(gè)區(qū)域構(gòu)成,即生物選擇區(qū)、兼氧區(qū)和主反應(yīng)區(qū)。
生物選擇區(qū)是設(shè)置在CASS前端的小容積區(qū)(容積約為反應(yīng)器總?cè)莘e日勺
10%),一般在厭氧或兼氧條件下運(yùn)行。生物選攔涔是根據(jù)活性污泥反應(yīng)動(dòng)力學(xué)
原理而設(shè)置日勺。通過(guò)主反應(yīng)區(qū)污泥日勺回流并與進(jìn)水混合,不僅充足運(yùn)用了活性污
泥H勺迅速吸附作用而加速對(duì)溶解性底物H勺清除,棄對(duì)難降解有機(jī)物起到良好H勺水
解作用,同步可使污泥中的磷在厭氧條件下得到有效的釋放。在完全混合反應(yīng)區(qū)
之前設(shè)置選擇器,尚有助于改善污泥H勺沉降性能,防止污泥膨脹問(wèn)題的發(fā)生。此
外,選擇器中還可發(fā)生比較明顯的反硝化作用。
兼氧區(qū)不僅具有輔助生物選擇區(qū)對(duì)進(jìn)水水質(zhì)水量的緩沖作用,同步還具有增
進(jìn)磷的深入釋放和強(qiáng)化氮以硝化的作用。
主反應(yīng)區(qū)是最終清除有機(jī)底物的主場(chǎng)所。運(yùn)行中,一般將主反應(yīng)區(qū)口勺曝氣強(qiáng)
度加以控制,以使反應(yīng)區(qū)內(nèi)處在好氧狀態(tài),而活性污泥構(gòu)造內(nèi)部則基本處在缺氧
狀態(tài),溶解氧向污泥絮體歐I傳遞受到限制,而硝態(tài)氮從污泥內(nèi)向主體溶液的傳遞
不受限制,從而使主反應(yīng)區(qū)中同步發(fā)生有機(jī)污染物日勺降解以及同步硝化和反硝化
作用。
CASS工藝的運(yùn)行模式與老式SBR法類似,由進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀和出水及
必要的閑置等五個(gè)階段構(gòu)成。從進(jìn)水到出水結(jié)束作為一種周期,每一過(guò)程均按所
需H勺設(shè)定期間進(jìn)行切換操作。
1.充水/曝氣
在曝氣時(shí)同步充水。
2.反應(yīng)
在充水過(guò)程中和充水之后進(jìn)入反應(yīng)階段。
3.沉淀
停止進(jìn)水和曝氣,沉淀時(shí)間一般采用一小時(shí),形成凝絮層,上層為清液。
4淫水
繼續(xù)停止進(jìn)水和曝氣,用灌水器排出。
5.閑置
在灌水器返回初始位置后即開(kāi)始為閑置階段,此階段可充水。
在CASS系統(tǒng)中,一般至少設(shè)兩個(gè)池子,以使整個(gè)系統(tǒng)能接納持續(xù)的進(jìn)水,
因此在第一種池子進(jìn)行沉淀和滓水時(shí),第二個(gè)池子中進(jìn)行充水/曝氣過(guò)程,使兩
個(gè)池子交替運(yùn)行。為防止進(jìn)水對(duì)沉淀的干擾和出水水質(zhì)口勺影響,一般在沉淀和濰
水時(shí)須停止進(jìn)水和曝氣。與老式的污泥法相比,CASS工藝有下述特點(diǎn):
(1)出水水質(zhì)好
(2)活性污泥性能好
(3)投資和占地面積小
缺陷:
(1)間歇周期運(yùn)行,對(duì)自控規(guī)定較高;
(2)變水位運(yùn)行,電耗增大;
(3)設(shè)備閑置率高;
(4)水頭損失大;
(5)污泥穩(wěn)定性不如厭氧硝化好。
(6)生物脫氮除磷效率有限。
四、各方案優(yōu)缺陷比較
表3-7各方案優(yōu)缺陷比較表
方案優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)
1.工藝流程較先進(jìn),工藝成熟可靠,具
有很好的除璘脫氮效果。
2.工藝運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性好,出水水質(zhì)很好。1.工藝流程較復(fù)雜、處理構(gòu)筑物多。
A2/O3.容許所有參與回流日勺污泥所有經(jīng)歷2.占地面積大。
完整的釋磷、吸磷過(guò)程,故在除磷方面3.機(jī)械設(shè)備較多。
具有“群體效應(yīng)”優(yōu)勢(shì);保證了厭氧池日勺
厭氧狀態(tài),強(qiáng)化了除磷效果。
1.抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng),對(duì)工業(yè)廢水有很
大的降解能力。
2.剩余污泥量少,性質(zhì)穩(wěn)定。
水解酸化+布水、曝氣布置不均也許在局部部位
3.運(yùn)行費(fèi)用低。
接觸氧化出現(xiàn)死角。
4.曝氣由于填料的作用充氧率高。
5.運(yùn)行簡(jiǎn)便,控制調(diào)整靈活。
6.脫氮除磷效果很好.
1.設(shè)備閑置率高。
1.抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)。2.變水位運(yùn)行,電耗大。
2.剩余污泥量少。
3.淫水器,價(jià)格貴,維修更換費(fèi)用高,
CASS3.占地面積小。
4.基建投資較為節(jié)省。需自動(dòng)化控制程度高。
5.處理效果很好,穩(wěn)定。4.污泥穩(wěn)定性不如厭氧硝化好
5.生物脫氮除磷效率有限。
綜上所述,根據(jù)本工程污水的特點(diǎn):含工業(yè)廢水日勺比重較大,其中會(huì)有諸多
大分子難降解的有機(jī)物,污水規(guī)模較小,且用地面積有限。污水處理工藝應(yīng)運(yùn)行
管理簡(jiǎn)樸,具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和靈活性,穩(wěn)定、安全、高效地處理地區(qū)產(chǎn)牛』勺污
水,到達(dá)規(guī)定的出水水質(zhì),并且要綜合考慮用地面積。因此,本設(shè)計(jì)采用第二方
案:水解酸化+接觸氧化日勺工藝,以使污水到達(dá)項(xiàng)目處理水質(zhì)規(guī)定。
3.4.5深度處理技術(shù)選擇
3.4.5.1清除對(duì)象與工藝
根據(jù)本工程污水處理目的,SS清除率及B0D5清除率規(guī)定很高。采用二級(jí)
生化處理工藝,其SS與BOD5口勺處理率將不能滿足木工。此外,由于進(jìn)水具有
一定量日勺磷,二級(jí)處理也難以達(dá)標(biāo)。因此,木工程將在二級(jí)生化處理日勺基砒上,
增長(zhǎng)三級(jí)處理設(shè)施,即污水深度處理。深度處理重要對(duì)污水二級(jí)處理不能到達(dá)很
高規(guī)定日勺SS及磷進(jìn)行深入清除。深度處理日勺工藝一般可以分為基本的處理單元
如混凝、沉淀(澄清、氣浮)、過(guò)濾、吸附及消毒等。
1)混凝(澄清、氣?。?/p>
在污水H勺深度處理中,混凝(澄清、氣浮)起如下作用:
(1)深入清除SS及BOD5O
(2)除磷。由于污水中的磷酸鹽大部分為可溶性口勺,一級(jí)處理清除很少,一般
的二級(jí)處理也只能清除20%左右,強(qiáng)化二級(jí)處理則可大幅度提高磷的清除率至
70-80%o混凝沉淀能除磷90~95%,是有效H勺除磷措施。
(3)還能消除水中的I乳化油和其他工業(yè)污染物。
2)過(guò)濾
過(guò)濾在深度處理中起的作用如下:
(1)深入清除二級(jí)處理后水中日勺生物絮體和膠體物質(zhì),明顯減少出水的懸浮物
含量和濁度、色度,使出水清澈透明,為出水的安全回用提供保證U
(2)增長(zhǎng)如下指標(biāo)的清除率:懸浮固體、濁度、磷.、BOD、COD、重金屬、細(xì)
菌、病毒及其他物質(zhì)。
(3)清除化學(xué)絮凝過(guò)程中產(chǎn)生的鐵鹽、鋁鹽、石灰等沉積物。
(4)清除化學(xué)除磷時(shí)水中的不溶性磷。
(5)由于清除了懸浮物和其他干擾物質(zhì),因而可增進(jìn)消毒效率,并減少消毒劑
的用量。
(6)在深度處理廠中,過(guò)濾能克服生物和化學(xué)處理的不規(guī)則性,從而提高回用
的持續(xù)性和可靠性。
3)活性炭吸附
活性炭吸附在都市污水深度處理中日勺作用,重要是清除生物法不能清除日勺某
些溶解性有機(jī)物、色度和臭味?;钚蕴窟€能清除痕量重金屬。
4)臭氧氧化
臭氧是一種強(qiáng)氧化劑,也是一種有效的消毒藥劑。重要是提高衛(wèi)生指標(biāo)和清
除某些重金屬。其重要作用如下:
(1)殺菌能力非常強(qiáng),能殺死氯所不能殺死的病毒和胞囊。
(2)能氧化多種有機(jī)物和無(wú)機(jī)物,如酚、氧化物、鐵和鐳等。
(3)清除水中的臭和味。
就本工程而言,深度處理重要的清除對(duì)象為BODs、SS和TP。構(gòu)成出水懸
浮物的重要成分是活性污泥絮體,較高的出水懸浮物SS會(huì)使得出水的BODs、
CODCr和TP對(duì)應(yīng)地增高。因此,減少SS值不單純地使SS值
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