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水處理環(huán)保常識(shí)培訓(xùn)課件第一章水環(huán)境現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)水是生命之源,也是人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)。然而,隨著工業(yè)化進(jìn)程加速和人口增長(zhǎng),全球水環(huán)境正面臨前所未有的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。理解當(dāng)前水環(huán)境現(xiàn)狀是開(kāi)展有效水處理工作的第一步。全球水污染現(xiàn)狀21億缺乏安全飲用水人口聯(lián)合國(guó)數(shù)據(jù)顯示,全球約21億人無(wú)法獲得安全管理的飲用水服務(wù)80%未經(jīng)處理的廢水比例全球超過(guò)80%的廢水未經(jīng)處理直接排放到環(huán)境中44億缺乏安全衛(wèi)生設(shè)施人口約44億人缺乏安全管理的衛(wèi)生設(shè)施中國(guó)水環(huán)境壓力水資源短缺到2025年,中國(guó)人均水資源量?jī)H為世界平均水平的四分之一,屬于嚴(yán)重缺水國(guó)家。北方地區(qū)水資源尤為緊張,供需矛盾突出。年人均水資源量不足2100立方米農(nóng)業(yè)用水占總用水量60%以上地下水超采問(wèn)題嚴(yán)重水質(zhì)污染嚴(yán)重超過(guò)40%的地表水體水質(zhì)不達(dá)標(biāo),部分河流、湖泊呈現(xiàn)重度污染狀態(tài),嚴(yán)重影響生態(tài)平衡和居民健康。劣V類(lèi)水體仍占一定比例黑臭水體治理任務(wù)艱巨這些觸目驚心的對(duì)比畫(huà)面展示了水污染的嚴(yán)重性。左側(cè)是遭受工業(yè)污染的河流,水體呈現(xiàn)黑褐色,散發(fā)惡臭,喪失基本生態(tài)功能;右側(cè)是經(jīng)過(guò)治理后的清潔水體,水質(zhì)清澈,生物多樣性恢復(fù)。第二章水污染類(lèi)型與危害水污染物種類(lèi)繁多,來(lái)源復(fù)雜,對(duì)環(huán)境和人體健康造成多方面危害。準(zhǔn)確識(shí)別污染物類(lèi)型、理解其危害機(jī)制,是制定有效治理方案的前提。主要水污染物分類(lèi)有機(jī)污染物主要來(lái)源:生活污水中的蛋白質(zhì)、脂肪工業(yè)有機(jī)廢水(制藥、化工)農(nóng)業(yè)廢棄物和畜禽養(yǎng)殖廢水典型指標(biāo):COD、BOD、揮發(fā)酚無(wú)機(jī)污染物主要來(lái)源:重金屬(鉛、汞、鎘、鉻)氨氮、硝酸鹽、磷酸鹽酸堿廢水和鹽類(lèi)物質(zhì)危害特點(diǎn):持久性強(qiáng)、易生物累積微生物污染主要來(lái)源:致病菌(大腸桿菌、霍亂弧菌)病毒(肝炎病毒、腸道病毒)寄生蟲(chóng)卵和原生動(dòng)物水污染對(duì)人體健康的影響重金屬中毒長(zhǎng)期接觸或攝入含重金屬的水源,會(huì)導(dǎo)致慢性中毒和多種疾?。恒U:神經(jīng)系統(tǒng)損傷,影響兒童智力發(fā)育汞:水俁病,損害中樞神經(jīng)系統(tǒng)鎘:骨痛病,損傷腎臟和骨骼鉻:致癌性,損害肝腎功能重金屬在體內(nèi)難以代謝排出,具有生物蓄積性,危害深遠(yuǎn)。微生物感染疾病飲用或接觸被病原微生物污染的水體,可引發(fā)急性傳染病暴發(fā):霍亂:嚴(yán)重腹瀉,脫水致死痢疾:腸道感染,血便腹痛傷寒:高熱、腸穿孔等并發(fā)癥甲型肝炎:肝功能損害典型案例分析2003年某地飲用水重金屬超標(biāo)事件事件背景:2003年,某工業(yè)城市因上游化工企業(yè)違規(guī)排放,導(dǎo)致飲用水源地鎘、鉛等重金屬?lài)?yán)重超標(biāo),影響供水人口超過(guò)10萬(wàn)人。1污染發(fā)現(xiàn)居民反映自來(lái)水異味,水質(zhì)監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)重金屬超標(biāo)3-5倍2應(yīng)急響應(yīng)立即停止供水,啟動(dòng)應(yīng)急水源,開(kāi)展流行病學(xué)調(diào)查3健康影響超過(guò)500人出現(xiàn)不適癥狀,數(shù)十人住院治療,長(zhǎng)期影響難以估量4整改措施關(guān)停違規(guī)企業(yè),升級(jí)水處理設(shè)施,建立實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)第三章水處理基礎(chǔ)知識(shí)水處理是通過(guò)物理、化學(xué)和生物等方法,去除水中的污染物,使水質(zhì)達(dá)到特定用途要求的工程技術(shù)。掌握水處理的基本原理和方法,是從事環(huán)保工作的核心能力。水處理的基本目標(biāo)去除懸浮物通過(guò)沉淀、過(guò)濾等物理方法,去除水中的泥沙、顆粒物和懸浮固體去除溶解性污染物利用化學(xué)和生物方法,降解或轉(zhuǎn)化水中的有機(jī)物、重金屬等溶解性污染物消除微生物通過(guò)消毒工藝,殺滅水中的致病菌、病毒等病原微生物恢復(fù)生態(tài)功能改善水體生態(tài)環(huán)境,恢復(fù)自?xún)裟芰?,保障生態(tài)系統(tǒng)健康水處理的主要過(guò)程1物理處理法原理:利用物理作用分離水中污染物典型工藝:格柵攔截:去除大塊漂浮物沉淀分離:利用重力沉降去除懸浮物過(guò)濾技術(shù):通過(guò)濾料截留細(xì)小顆粒氣浮法:利用氣泡浮選去除油脂和懸浮物2化學(xué)處理法原理:通過(guò)化學(xué)反應(yīng)改變污染物性質(zhì)典型工藝:混凝沉淀:投加混凝劑,聚集細(xì)小顆粒中和調(diào)節(jié):調(diào)整pH值,去除酸堿污染氧化還原:氧化分解有機(jī)物或還原重金屬消毒處理:氯化、臭氧、紫外線(xiàn)殺菌3生物處理法原理:利用微生物代謝降解有機(jī)污染物典型工藝:活性污泥法:懸浮生長(zhǎng)微生物降解生物膜法:附著生長(zhǎng)微生物處理厭氧處理:無(wú)氧條件下分解有機(jī)物活性污泥法工藝原理工藝核心活性污泥法是最廣泛應(yīng)用的生物處理技術(shù),通過(guò)培養(yǎng)大量好氧微生物(細(xì)菌、原生動(dòng)物等)形成活性污泥,在曝氣條件下降解水中有機(jī)污染物。關(guān)鍵要素:充足的溶解氧(通過(guò)曝氣供給)適宜的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(碳氮磷比例)合適的溫度和pH值足夠的停留時(shí)間處理效果活性污泥法對(duì)有機(jī)物去除效果顯著:COD去除率可達(dá)85-95%BOD去除率可達(dá)90-98%同步去除部分氮磷營(yíng)養(yǎng)物優(yōu)勢(shì):技術(shù)成熟、運(yùn)行穩(wěn)定、適應(yīng)性強(qiáng)第四章常用水處理技術(shù)詳解水處理技術(shù)體系完整,涵蓋物理、化學(xué)、生物等多個(gè)領(lǐng)域。根據(jù)污染物特性和處理目標(biāo),需要選擇合適的技術(shù)組合,形成高效的處理工藝流程。物理處理技術(shù)格柵攔截安裝在進(jìn)水口的金屬柵條裝置,攔截大塊漂浮物、樹(shù)枝、塑料袋等粗大雜質(zhì),保護(hù)后續(xù)處理設(shè)備。分類(lèi):粗格柵(間隙50-100mm)、細(xì)格柵(間隙5-20mm)沉砂池利用重力沉降原理,在低流速條件下,使密度較大的砂粒、煤渣等無(wú)機(jī)顆粒沉淀下來(lái),去除率可達(dá)90%以上。停留時(shí)間:30-60秒過(guò)濾技術(shù)通過(guò)石英砂、活性炭等濾料層,截留水中的懸浮物和膠體顆粒,是深度處理的重要環(huán)節(jié)。濾速:8-12m/h,定期反沖洗恢復(fù)性能化學(xué)處理技術(shù)混凝沉淀技術(shù)工作原理:向水中投加混凝劑(如聚合氯化鋁PAC、聚丙烯酰胺PAM),通過(guò)電中和、吸附架橋等作用,使細(xì)小懸浮顆粒和膠體物質(zhì)聚集成較大絮體,然后通過(guò)沉淀分離。關(guān)鍵控制參數(shù):混凝劑種類(lèi)和投加量攪拌強(qiáng)度和時(shí)間pH值(通常6-8最佳)水溫和水質(zhì)特性應(yīng)用場(chǎng)景:飲用水凈化、工業(yè)廢水預(yù)處理、污水深度處理消毒技術(shù)氯化消毒:投加液氯、次氯酸鈉或二氧化氯,成本低、效果持久,但可能產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物。余氯保持0.3-0.5mg/L。臭氧消毒:氧化性極強(qiáng),殺菌速度快,無(wú)有害殘留,但設(shè)備投資大、無(wú)持續(xù)消毒能力。適用于深度處理。生物處理技術(shù)活性污泥法技術(shù)特點(diǎn):微生物以懸浮狀態(tài)存在于曝氣池中,通過(guò)好氧代謝分解有機(jī)污染物。工藝成熟、處理效果穩(wěn)定、應(yīng)用最廣泛。典型工藝:傳統(tǒng)活性污泥法、A2/O工藝(脫氮除磷)、SBR序批式工藝、氧化溝工藝運(yùn)行要點(diǎn):污泥濃度控制在2000-4000mg/L,溶解氧維持2-4mg/L,污泥齡10-20天,及時(shí)排放剩余污泥生物膜法技術(shù)特點(diǎn):微生物附著在填料表面形成生物膜,污水流經(jīng)時(shí)與生物膜接觸,有機(jī)物被降解??箾_擊負(fù)荷能力強(qiáng),污泥產(chǎn)量少。典型工藝:生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤(pán)、生物接觸氧化池、曝氣生物濾池BAF、移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器MBBR運(yùn)行要點(diǎn):控制水力負(fù)荷和有機(jī)負(fù)荷,定期反沖洗去除老化生物膜,保持填料表面活性第五章污水處理廠(chǎng)運(yùn)行管理要點(diǎn)污水處理廠(chǎng)是城市環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分,其運(yùn)行管理水平直接關(guān)系到出水水質(zhì)、環(huán)境安全和經(jīng)濟(jì)效益??茖W(xué)規(guī)范的運(yùn)行管理,是確保污水處理設(shè)施穩(wěn)定達(dá)標(biāo)運(yùn)行的關(guān)鍵。污水處理廠(chǎng)的組成與流程01預(yù)處理系統(tǒng)格柵、沉砂池、調(diào)節(jié)池,去除大顆粒雜質(zhì)和砂粒,均衡水質(zhì)水量02主處理系統(tǒng)生物反應(yīng)池(曝氣池)、二次沉淀池,去除有機(jī)物和懸浮物,實(shí)現(xiàn)生化降解03深度處理系統(tǒng)過(guò)濾、消毒、脫氮除磷等高級(jí)處理工藝,進(jìn)一步提升出水水質(zhì)04污泥處理系統(tǒng)污泥濃縮、脫水、穩(wěn)定化處理,實(shí)現(xiàn)污泥減量化、無(wú)害化運(yùn)行調(diào)度中心負(fù)責(zé)全廠(chǎng)工藝運(yùn)行的監(jiān)控、調(diào)度和優(yōu)化。通過(guò)SCADA系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集各處理單元的運(yùn)行數(shù)據(jù),及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常并調(diào)整運(yùn)行參數(shù)。關(guān)鍵職責(zé):進(jìn)出水水質(zhì)監(jiān)測(cè)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控、工藝參數(shù)優(yōu)化調(diào)整、應(yīng)急事件處置設(shè)備維護(hù)管理建立完善的設(shè)備臺(tái)賬和維護(hù)計(jì)劃,實(shí)施預(yù)防性維護(hù)和計(jì)劃?rùn)z修,確保設(shè)備完好率達(dá)98%以上。運(yùn)行管理規(guī)范依據(jù)《城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)運(yùn)行、維護(hù)及安全技術(shù)規(guī)程》(HJ2038-2014)等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),污水處理廠(chǎng)應(yīng)建立健全運(yùn)行管理制度,確保穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。1水質(zhì)監(jiān)測(cè)與控制建立完善的水質(zhì)監(jiān)測(cè)體系,進(jìn)水、各處理單元出水及最終出水均需定期檢測(cè)。在線(xiàn)監(jiān)測(cè):COD、氨氮、總磷、pH、溶解氧等關(guān)鍵指標(biāo)24小時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)化驗(yàn)分析:每日檢測(cè)BOD、SS、重金屬等指標(biāo),每月進(jìn)行全分析數(shù)據(jù)管理:建立水質(zhì)檔案,分析變化趨勢(shì),及時(shí)調(diào)整工藝參數(shù)2設(shè)備定期檢修制定年度、月度檢修計(jì)劃,實(shí)施"三級(jí)保養(yǎng)"制度(日常保養(yǎng)、一級(jí)保養(yǎng)、二級(jí)保養(yǎng))。日常巡檢:每班次巡視設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),記錄運(yùn)行參數(shù)和異常情況定期保養(yǎng):按設(shè)備說(shuō)明書(shū)要求進(jìn)行清潔、潤(rùn)滑、緊固、調(diào)整大修維護(hù):年度大修,更換磨損部件,恢復(fù)設(shè)備性能3故障排查處置建立應(yīng)急預(yù)案,快速響應(yīng)設(shè)備故障和工藝異常,最大限度減少對(duì)出水水質(zhì)的影響。常見(jiàn)故障:污泥膨脹、污泥上浮、曝氣不足、出水超標(biāo)處置流程:現(xiàn)場(chǎng)排查→原因分析→應(yīng)急措施→根本整改運(yùn)行優(yōu)化案例分享某市污水處理廠(chǎng)曝氣系統(tǒng)優(yōu)化實(shí)踐項(xiàng)目背景:該廠(chǎng)設(shè)計(jì)處理能力10萬(wàn)噸/日,采用A2/O工藝。運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)曝氣能耗占總能耗的60%,且COD去除率波動(dòng)較大,穩(wěn)定在75-80%之間,未達(dá)到設(shè)計(jì)的90%以上。1問(wèn)題診斷現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn):曝氣頭堵塞嚴(yán)重、曝氣量分布不均、溶解氧控制不精準(zhǔn)2優(yōu)化方案更換微孔曝氣器、安裝溶解氧在線(xiàn)控制系統(tǒng)、優(yōu)化曝氣分區(qū)3實(shí)施效果曝氣能耗降低25%,COD去除率穩(wěn)定在92%以上,年節(jié)約電費(fèi)超過(guò)50萬(wàn)元4經(jīng)驗(yàn)總結(jié)精細(xì)化管理、技術(shù)改造、運(yùn)行優(yōu)化三管齊下,實(shí)現(xiàn)降本增效關(guān)鍵技術(shù)措施采用微孔曝氣技術(shù),氧利用率提升至25%以上安裝溶解氧在線(xiàn)監(jiān)測(cè)和自動(dòng)控制系統(tǒng)根據(jù)進(jìn)水負(fù)荷動(dòng)態(tài)調(diào)整曝氣量定期清洗曝氣頭,保持通氣均勻推廣應(yīng)用價(jià)值第六章水處理環(huán)保法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)環(huán)保法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)是水污染防治工作的法律依據(jù)和技術(shù)規(guī)范,為水環(huán)境保護(hù)提供制度保障。了解和掌握相關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn),是從事水處理工作的基本要求。主要法規(guī)介紹《中華人民共和國(guó)水污染防治法》2017年修訂,2018年1月1日實(shí)施,是水污染防治領(lǐng)域的基本法律。核心內(nèi)容:明確水污染防治的監(jiān)督管理體制和各方責(zé)任規(guī)定水污染防治標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)劃制度強(qiáng)化水污染防治措施:工業(yè)、城鎮(zhèn)、農(nóng)業(yè)、船舶規(guī)定飲用水水源保護(hù)和水生態(tài)修復(fù)要求加大違法行為處罰力度,最高罰款可達(dá)1000萬(wàn)元《水污染控制工程技術(shù)規(guī)范》HJ2015-2012規(guī)定了水污染控制工程的設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收和運(yùn)行管理的技術(shù)要求。適用范圍:城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)工業(yè)廢水處理設(shè)施的設(shè)計(jì)和管理水污染治理工程的技術(shù)選擇重點(diǎn)規(guī)范:工藝流程、構(gòu)筑物設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、運(yùn)行參數(shù)、監(jiān)測(cè)要求等排放標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)要求地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB3838-2002將地表水環(huán)境質(zhì)量分為五類(lèi):Ⅰ類(lèi):源頭水、國(guó)家自然保護(hù)區(qū)Ⅱ類(lèi):集中式生活飲用水水源地一級(jí)保護(hù)區(qū)Ⅲ類(lèi):集中式生活飲用水水源地二級(jí)保護(hù)區(qū)、魚(yú)蝦類(lèi)越冬場(chǎng)Ⅳ類(lèi):一般工業(yè)用水、人體非直接接觸的娛樂(lè)用水Ⅴ類(lèi):農(nóng)業(yè)用水、一般景觀(guān)用水標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了24項(xiàng)基本項(xiàng)目和80項(xiàng)集中式生活飲用水地表水源地補(bǔ)充項(xiàng)目。城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)排放標(biāo)準(zhǔn)GB18918-2002根據(jù)污水去向和處理廠(chǎng)規(guī)模,分為三級(jí)標(biāo)準(zhǔn):一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn):COD≤50mg/LBOD?≤10mg/LSS≤10mg/L氨氮≤5(8)mg/L總磷≤0.5mg/L一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)和二級(jí)標(biāo)準(zhǔn):相應(yīng)指標(biāo)要求依次放寬。法規(guī)執(zhí)行中的典型問(wèn)題與對(duì)策問(wèn)題一:超標(biāo)排放常見(jiàn)原因:處理設(shè)施運(yùn)行不正常、進(jìn)水水質(zhì)超出設(shè)計(jì)范圍、管理不到位處罰措施:責(zé)令限期治理、罰款(10萬(wàn)-100萬(wàn)元)、情節(jié)嚴(yán)重的責(zé)令停產(chǎn)整治對(duì)策建議:加強(qiáng)日常運(yùn)維、提升應(yīng)急處置能力、建立水質(zhì)預(yù)警機(jī)制問(wèn)題二:監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)造假違法行為:篡改監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、干擾自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備、擅自移動(dòng)采樣點(diǎn)處罰措施:罰款20萬(wàn)-100萬(wàn)元、追究刑事責(zé)任、納入失信黑名單對(duì)策建議:建立第三方監(jiān)測(cè)機(jī)制、加強(qiáng)監(jiān)測(cè)設(shè)備管理、嚴(yán)格監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)審核問(wèn)題三:未批先建違法行為:未經(jīng)環(huán)評(píng)審批擅自開(kāi)工建設(shè)、未驗(yàn)收即投入使用處罰措施:責(zé)令停止建設(shè)、恢復(fù)原狀、罰款建設(shè)項(xiàng)目總投資額5%-10%對(duì)策建議:嚴(yán)格履行環(huán)評(píng)程序、同步建設(shè)環(huán)保設(shè)施、完成驗(yàn)收后再投產(chǎn)第七章水資源節(jié)約與循環(huán)利用在水資源日益緊缺的背景下,推進(jìn)水資源節(jié)約和循環(huán)利用,是緩解水資源供需矛盾、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。提高水資源利用效率,發(fā)展節(jié)水產(chǎn)業(yè),建設(shè)節(jié)水型社會(huì),已成為國(guó)家戰(zhàn)略。工業(yè)用水定額與節(jié)水技術(shù)依據(jù)《用水定額第2部分:工業(yè)》(DB43/T388.2-2025)等地方標(biāo)準(zhǔn),不同行業(yè)制定了嚴(yán)格的用水定額指標(biāo),倒逼企業(yè)提升用水效率。用水定額管理核心理念:以單位產(chǎn)品或單位產(chǎn)值的取水量作為考核指標(biāo),促進(jìn)企業(yè)節(jié)水技術(shù)改造。重點(diǎn)行業(yè):火力發(fā)電:≤1.8噸/兆瓦時(shí)鋼鐵冶煉:≤3.2噸/噸鋼紡織印染:≤50噸/百米布化工:根據(jù)產(chǎn)品類(lèi)型差異較大超定額用水需繳納累進(jìn)加價(jià)水費(fèi),激勵(lì)企業(yè)節(jié)水。節(jié)水技術(shù)應(yīng)用零排放技術(shù):通過(guò)多級(jí)處理和循環(huán)利用,實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢水不外排。典型工藝包括蒸發(fā)結(jié)晶、膜處理等。中水回用技術(shù):將處理后的污水用于冷卻、沖洗、綠化等對(duì)水質(zhì)要求較低的場(chǎng)景。回用率可達(dá)70%以上。節(jié)水設(shè)備:采用節(jié)水型冷卻塔、循環(huán)水系統(tǒng)、高效清洗裝置等,減少新鮮水用量。生活污水資源化利用再生水用于綠化灌溉城鎮(zhèn)污水經(jīng)深度處理后達(dá)到《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》(GB/T18920-2020)標(biāo)準(zhǔn),可用于公園綠地、道路綠化、高爾夫球場(chǎng)等的灌溉用水。優(yōu)勢(shì):水質(zhì)穩(wěn)定、成本低廉、就近利用案例:北京市再生水利用率達(dá)75%,年利用量超過(guò)10億立方米,相當(dāng)于6個(gè)密云水庫(kù)的蓄水量再生水用于沖廁新建建筑和小區(qū)配套建設(shè)再生水管網(wǎng),將污水處理后用于沖廁,可節(jié)約自來(lái)水30-40%。技術(shù)要點(diǎn):獨(dú)立管網(wǎng)系統(tǒng)、標(biāo)識(shí)明確、防止誤飲誤用推廣現(xiàn)狀:在新建住宅和公共建筑中逐步強(qiáng)制推廣,部分城市已立法要求污泥資源化處理污水處理產(chǎn)生的剩余污泥含有豐富的有機(jī)質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)元素,經(jīng)無(wú)害化處理后可制成肥料、建材或進(jìn)行能源化利用。主要途徑:厭氧消化產(chǎn)沼氣、堆肥制肥料、焚燒發(fā)電、制建材磚未來(lái)趨勢(shì):智能水處

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