山東明基環(huán)保設(shè)備有限公司
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雙遼市UASB厭氧反應(yīng)器安裝
下面再簡單科普下厭氧的工藝如何簡單識記:
A、厭氧接觸:消化池+厭氧沉淀池+厭氧污泥回流系統(tǒng),這個(gè)與好氧工藝中的接觸氧化沒關(guān)系,莫聯(lián)想到填料上。
B、UASB:上流式厭氧污泥床反應(yīng)器,污水從下而上穿過污泥床體,但是很多UASB的布水器是位于池的,也不是UASB就沒回流。
C、UBF:就是UASB+AF,形象點(diǎn)說UASB上面再加上填料層。
D、EGSB:UASB拉高,做上回流,上流速度比UASB高很多,要力圖控制污泥顆?;?。
E、IC:甭管沒外回流(水泵回流),內(nèi)回流就行。
F、ABR:上下折流板。
關(guān)厭氧產(chǎn)甲烷去除水中機(jī)物的原理在這里也多說幾句。
先是“厭氧產(chǎn)甲烷”,厭氧過程,如果我們不談釋放磷,常見的是水中機(jī)物厭氧發(fā)酵的過程。機(jī)物好氧發(fā)酵的過程,大家都清楚是一個(gè)氧化還原反應(yīng),進(jìn)入水中的氧作為氧化劑,氧化水中的機(jī)污染物變成CO2和H2O,使得(還原性的)COD得以氧化去除。所以很多人理所應(yīng)當(dāng)?shù)恼J(rèn)為,厭氧是個(gè)還原反應(yīng)嘍。
這就必要讓抱該觀點(diǎn)的朋友先回憶一下初中化學(xué),氧化反應(yīng)和還原反應(yīng),可以剝離開嗎?
顯然是不能的,厭氧也是,在進(jìn)行到產(chǎn)甲烷之前的厭氧發(fā)酵過程,基本上是機(jī)物自身相互的氧化和還原(這話說得并不嚴(yán)謹(jǐn),但是方便理解),也就是說機(jī)物本身是還原性的,它反應(yīng)之后變成一部分還原性更強(qiáng),一部分還原性相對弱一些的兩種機(jī)物,而這總體上相抵消。所以如果厭氧發(fā)酵未到產(chǎn)甲烷地步,COD變化可以忽略不計(jì)(這就是水解酸化COD去除率低下的原因)。
當(dāng)這個(gè)過程進(jìn)行的非常*時(shí),產(chǎn)物逐漸轉(zhuǎn)化為CO2和CH4,主要體現(xiàn)還原性也就是導(dǎo)致水中COD的甲烷因?yàn)槿芙舛鹊?,脫離水相,這是產(chǎn)甲烷過程去除機(jī)物COD的原因。
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關(guān)于水解酸化
水解酸化的是改善生化性,為下一個(gè)生化處理單元,其評價(jià)指標(biāo)酸化度、pH、B/C、COD去除率等,其中COD去除率是里面可靠性差的。
對于在上一環(huán)節(jié)說到的“水解酸化COD去除率低下”,水友可能要反駁說“我的水解酸化去除率不低下呢”;對此,澄清下這一水解酸化去除率是從哪里來的。
1)水解酸化純粹的控制到產(chǎn)甲烷之前,是不可能的,也就是說,或多或少總一點(diǎn)甲烷產(chǎn)生;而且厭氧過程產(chǎn)生一點(diǎn)氫也很正常,聽說過產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸過程吧。所以,水解酸化池表面浮起的一個(gè)個(gè)泡泡,也許就是你想找的原因之一。
2)細(xì)菌不管樣的,總繁殖下一代的職責(zé),水解酸化菌群也是,它們或多或少的總要利用機(jī)物合成點(diǎn)細(xì)胞物質(zhì)。
3)進(jìn)水SS如果量很大,會被水解酸化污泥吸附相當(dāng)量的一部分,這個(gè)對COD的影響不可忽略,時(shí)甚至十分巨大。
UASB厭氧反應(yīng)器是怎樣泥的?
先,我們來看一下UASB是如何的:污水自下而上通過UASB。反應(yīng)器底部一個(gè)高濃度、高活性的污泥床,污水中的大部分機(jī)污染物在此間經(jīng)過水解、發(fā)酵、產(chǎn)酸產(chǎn)步驟,復(fù)雜的機(jī)污染物被厭氧微生物轉(zhuǎn)化為多種多樣的中間產(chǎn)物并終轉(zhuǎn)化為沼(jiawan和二氧化碳等)。 UASB 負(fù)荷能力很大,適用于高、中濃度機(jī)廢水的處理。良好的UASB很高的機(jī)污染物去除率。
由于厭氧消化過程微生物的不斷增長,或進(jìn)水不可降解懸浮固體的積累,隨著反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度的增加,出水水質(zhì)會得到改善,但污泥過一定高度,污泥將隨出水一起沖出反應(yīng)器。因此,當(dāng)反應(yīng)器內(nèi)的污泥達(dá)到某一預(yù)定大高度智慧需要泥。一般污泥放應(yīng)該遵循事先建立的規(guī)程,在一定的時(shí)間間隔(如每周)放一定體積的污泥,其等于這一期間所積累的量。更加可靠的方法是確定污泥濃度分布曲線泥,原則上兩種污泥放方法:①從所希望的高程直接放;②采用泵將污泥出。 污泥泥的高度是重要的,它應(yīng)是出低活性的污泥并將的高活性的污泥保留在反應(yīng)器中。一般在污泥床的底層將形成濃污泥,而在上層是稀的絮狀污泥,剩余污泥應(yīng)該從污泥床的上部出。在反應(yīng)器底部的“濃”污泥可能由于積累顆粒和小砂?;钚宰兊?,這時(shí)建議偶爾從反應(yīng)器的底部泥,這樣可以避免或減少在反應(yīng)器內(nèi)積累的砂粒。 ①建議清水區(qū)高度0.5~1.5m。 ②污泥放可采用定時(shí)泥,周泥一般為1~2次。 ③需要設(shè)置污泥液面監(jiān)測儀,可根據(jù)污泥面高度確定泥時(shí)間。 ④剩余污泥泥點(diǎn)以設(shè)在污泥區(qū)中上部為宜。 ⑤對于矩形池泥應(yīng)沿池縱向多點(diǎn)泥。 ⑥由于反應(yīng)器底部可能會積累顆粒物質(zhì)和小砂粒,應(yīng)考慮下部泥的可能性,這樣可以避免或減少在反應(yīng)器內(nèi)部積累的砂粒。 ⑦對一管多孔式水管,可以考慮進(jìn)水管兼作泥或放空管。
一般認(rèn)為去剩余污泥的位置是反應(yīng)器的½高度處。但是大部設(shè)計(jì)者把泥設(shè)備安裝在靠近反應(yīng)器的底部,也人在三相分離器下0.5m處設(shè)泥管,以除污泥床上面部分的剩余絮狀體污泥,而不會把顆粒污泥走。UASB反應(yīng)器污泥系統(tǒng)必須同時(shí)考慮上、中、下不同位置設(shè)泥設(shè)備,應(yīng)根據(jù)中的具體情況考慮實(shí)際泥的要求而確定在什么位置泥。
UASB反應(yīng)器對各類廢水很大的適應(yīng)性:
UASB反應(yīng)器不僅可以出來高濃度機(jī)廢水,如酒精、糖蜜、檸檬酸等廢水,也可以出來中等濃度機(jī)廢水,如啤酒、屠宰、軟飲料等廢水,并且可以出來低濃度機(jī)廢水,如生活污水、城市污水等。UASB反應(yīng)器可在高溫(55攝氏度)和中溫(35攝氏度左右)下,并可在低溫(20攝氏度左右)下穩(wěn)定。除了含毒害物質(zhì)的機(jī)廢水外,UASB反應(yīng)器幾乎可適應(yīng)不同行業(yè)出的各類機(jī)廢水。
能耗低,產(chǎn)泥量少:
由于UASB反應(yīng)器不需要供氧,不需要攪拌,不需要加溫,在實(shí)現(xiàn)強(qiáng)效能的同時(shí),達(dá)到了低能耗,并可提供大量的生物能沼,因此,UASB反應(yīng)器是一種產(chǎn)能型的廢水處理設(shè)備。由于SRT很長,不僅產(chǎn)生的污泥時(shí)穩(wěn)定的,而且產(chǎn)泥量很少,從而降低了污泥處理。
不能去除廢水中的氮和磷:
UASB反應(yīng)器與其他厭氧處理設(shè)備一樣,其不足之處是不能去除廢水中的氮和磷。這是由厭氧生化反應(yīng)的本質(zhì)決定的。在處理高、中等濃度廢水時(shí),采用厭氧-好氧串聯(lián)工藝,即用UASB反應(yīng)器去除廢水中大部分含碳機(jī)物作為預(yù)處理,而采用好氧處理設(shè)備去除殘余的含碳機(jī)物和氮、磷等物質(zhì),這是廢水處理工藝,具很大的意義,并可以大大節(jié)省基建投資,降低。因而,著很好的效益和環(huán)境效益。
雙遼市UASB厭氧反應(yīng)器安裝
厭氧物處理
厭氧物處理 (Anaerobic Process),利用兼性厭氧菌專性厭氧菌污水機(jī)物降解低化合物進(jìn)轉(zhuǎn)化甲烷、二氧化碳機(jī)污水處理酸性消化堿性消化兩階段酸性消化階段由產(chǎn)酸菌泌外酶使機(jī)物變簡單機(jī)酸醇類、醛類氨、二氧化碳等;堿性消化階段酸性消化代謝產(chǎn)物甲烷細(xì)菌進(jìn)步解甲烷、二氧化碳等構(gòu)物體種處理主要用于高濃度機(jī)廢水糞便污水等處理高機(jī)物厭氧降解程四階段:水解階段、發(fā)酵(或酸化)階段、產(chǎn)乙酸階段產(chǎn)甲烷階段水解階段水解定義復(fù)雜非溶解性聚合物轉(zhuǎn)化簡單溶解性單體或二聚體程高機(jī)物相量巨能透細(xì)胞膜能細(xì)菌直接利用階段細(xì)菌胞外酶解例纖維素纖維素酶水解纖維二糖與葡萄糖淀粉解麥芽糖葡萄糖蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)酶水解短肽與氨基酸等些水解產(chǎn)物能夠溶解于水并透細(xì)胞膜細(xì)菌所利用水解程通較緩慢認(rèn)含高機(jī)物或懸浮物廢液厭氧降解限速階段種素溫度、機(jī)物組、水解產(chǎn)物濃度等能影響水解速度與水解程度發(fā)酵階段發(fā)酵定義機(jī)物化合物既作電受體電供體物降解程程溶解性機(jī)物轉(zhuǎn)化揮發(fā)性脂肪酸主末端產(chǎn)物程稱酸化階段述化合物發(fā)酵細(xì)菌(即酸化菌)細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)化更簡單化合物并泌細(xì)胞外發(fā)酵細(xì)菌絕數(shù)嚴(yán)格厭氧菌通約1%兼性厭氧菌存于厭氧環(huán)境些兼性厭氧菌能夠起保護(hù)像甲烷菌嚴(yán)格厭氧菌免受氧損害與抑制階段主要產(chǎn)物揮發(fā)性脂肪酸、醇類、乳酸、二氧化碳、氫、氨、硫化氫等產(chǎn)物組取決于厭氧降解條件、底物種類參與酸化微物種群與同酸化菌利用部物質(zhì)合新細(xì)胞物質(zhì)未酸化廢水厭氧處理產(chǎn)更剩余污泥厭氧降解程酸化細(xì)菌酸耐受力必須加考慮酸化程pH降4能進(jìn)行產(chǎn)甲烷程pH值降減少甲烷氫消耗并進(jìn)步引起酸化末端產(chǎn)物組改變產(chǎn)乙酸階段產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌階段產(chǎn)物進(jìn)步轉(zhuǎn)化乙酸氫、碳酸及新細(xì)胞物質(zhì)甲烷階段階段乙酸、氫、碳酸、甲酸甲醇轉(zhuǎn)化甲烷、二氧化碳新細(xì)胞物質(zhì)甲烷細(xì)菌乙酸、乙酸鹽、二氧化碳?xì)涞绒D(zhuǎn)化甲烷程兩種理同產(chǎn)甲烷菌完組氫二氧化碳轉(zhuǎn)化甲烷另組乙酸或乙酸鹽脫羧產(chǎn)甲烷前者約占總量1/3者約占2/3甲烷形程主要間產(chǎn)物甲基輔酶M(CH3-S-CH2-SO3-)
需要指:些書厭氧消化程三階段、二階段合階段稱水解酸化階段則認(rèn)四階段能更清楚反應(yīng)厭氧消化程
述四階段反應(yīng)速度依廢水性質(zhì)異含纖維素、半纖維素、膠脂類等污染物主廢水水解易速度限制步驟;簡單糖類、淀粉、氨基酸般蛋白質(zhì)均能微物迅速解含類機(jī)物廢水產(chǎn)甲烷易限速階段雖厭氧消化程四程厭氧反應(yīng)器四階段同進(jìn)行并保持某種程度態(tài)平衡該平衡旦pH值、溫度、機(jī)負(fù)荷等外加素所破壞則先使產(chǎn)甲烷階段受抑制其結(jié)導(dǎo)致低級脂肪酸積存厭氧進(jìn)程異變化甚至導(dǎo)致整消化程停滯。
厭氧處理技術(shù)
20 世紀(jì) 50 年代出現(xiàn)了厭氧接觸法(anaerobiccontact process) 工 藝 , 此 后 隨 著 厭 氧 濾 器 A F(anaerobic filter) 和上流式厭氧污泥床 UASB (Upflowanaerobic sludge bed) 的發(fā)明, 推動了以提高污泥濃度和改善廢水與污泥混合效果為基礎(chǔ)的一系列高負(fù)荷厭氧反應(yīng)器的發(fā)展, 并逐步于禽畜污水處理中。厭氧處理點(diǎn)是造價(jià)低, 占地少, 能量需求低, 還可以產(chǎn)生沼; 而且處理過程不需要氧, 不受傳氧能力的限制, 因而具較高的機(jī)物負(fù)荷潛力, 能使一些好氧微生物所不能降解的部分進(jìn)行機(jī)物降解。常用的方法:完混合式厭氧消化器、厭氧接觸反應(yīng)器、厭氧濾池、上流式厭氧污泥床、厭氧流化床、升流式固體反應(yīng)器等。鄧良偉、陳鉻銘用內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器(IC) 工藝處理豬場廢水, 其 TP 去除率達(dá)53.8% ,COD 去除率達(dá) 80.3% ,BOD5去除率達(dá) 95.8%SS去除率達(dá) 78%, 沼產(chǎn)率達(dá) 1.5~3 m3·d-1。張治等選用小球藻、顫藻等藻類, 采用懸浮藻類法和固定藻類法兩種工藝, 對豬糞厭氧廢液進(jìn)行凈化處理, 也 取得了較好的效果。目前養(yǎng)殖場廢水處理主要采用的是上流式厭氧污泥床及升流式固體反應(yīng)器工藝。近年來, 學(xué)者對各種厭氧反應(yīng)器研究較多, 認(rèn)為厭氧反應(yīng)器處理豬場污水機(jī)污染物廣闊的前景。
UASB的啟動
1、污泥的馴化
UASB設(shè)備啟動的難點(diǎn)是獲得大量沉降性能良好的厭氧顆粒污泥加以馴化,一般需要3-6個(gè)月,如果靠設(shè)備自身積累,投產(chǎn)期長可長達(dá)1-2年。實(shí)踐表明,投加少量的載體,利于厭氧菌的附著,促進(jìn)初期顆粒污泥的形成;比重大的絮狀污泥比輕的易于顆?;?比甲烷活性高的厭氧污泥可縮短啟動期。
2、啟動操作要點(diǎn)
(2)啟動初期從污泥床流出的污泥可以不予回流,以使別輕的和細(xì)碎污泥跟懸浮物連續(xù)地從污泥床出體外,使較重的活性污泥在床內(nèi)積累,并促進(jìn)其增殖逐步達(dá)到顆?;?
(3)啟動開始廢水COD濃度較低時(shí),未必就能讓污泥顆?;俣燃涌?
(4)初污泥負(fù)荷率一般在0.1-0.2kgCOD/kgTSS.d左右比較合適;
(5)污水中原來存在的和厭氧分解出來的多種揮發(fā)酸未能效分解之前,不應(yīng)隨意提高機(jī)容積負(fù)荷,這需要跟蹤觀察和水樣化驗(yàn);
(6)可降解的COD去除率達(dá)到70-80%左右時(shí),可以逐步增加機(jī)容積負(fù)荷率;
(7)為促進(jìn)污泥顆?;?,反應(yīng)區(qū)內(nèi)的小空塔速度不可低于1m/d,采用較高的表面水力負(fù)荷利于小顆粒污泥與污泥絮凝分開,使小顆粒污泥凝并為大顆粒。
負(fù)荷率的影響:
①當(dāng)機(jī)物負(fù)荷率很高時(shí),營養(yǎng)充分,代謝產(chǎn)物機(jī)酸產(chǎn)量很大,過甲烷菌的吸收利用能力,機(jī)酸積累pH下降,是低效不穩(wěn)定狀態(tài)。
②負(fù)荷率適中,產(chǎn)酸細(xì)菌代謝產(chǎn)物中的機(jī)物(機(jī)酸)基本上能被甲烷菌及時(shí)利用,并轉(zhuǎn)化為沼,殘存機(jī)酸量僅為幾百毫克/升。pH=7~7.5,呈弱堿性,是強(qiáng)效穩(wěn)定發(fā)酵狀態(tài)。
③當(dāng)機(jī)負(fù)荷率小,供給養(yǎng)料不足,產(chǎn)酸量偏少,pH>7.5是堿性發(fā)酵狀態(tài),是低效發(fā)酵狀態(tài)。
Ⅲ、溫度控制--發(fā)酵要求較高的溫度,每去除8000mg/L的COD所產(chǎn)沼,能使水溫升高10℃,一般工藝設(shè)計(jì)中溫消化30~35℃。
Ⅳ、pH的控制--當(dāng)液料pH<6.5或高于8.0,則要調(diào)整液料pH。
pH<6.8~7,應(yīng)減少機(jī)負(fù)荷率,
pH<6.5,應(yīng)停止加料,必要時(shí)加入石灰中和。
實(shí)現(xiàn)了污泥泥齡(SRT)與水力停留時(shí)間(HRT)的分離:
由于在反應(yīng)器內(nèi)能維持很高的生物量,污泥泥齡很長,廢水在反應(yīng)器內(nèi)的HRT較短,時(shí)SRT大于HRT,因而反應(yīng)器具很高的容積負(fù)荷率和很好的性,這是現(xiàn)代厭氧反應(yīng)器與傳統(tǒng)厭氧反應(yīng)器的zui大區(qū)別。
UASB反應(yīng)器對各類廢水很大的適應(yīng)性:
UASB反應(yīng)器不僅可以出來高濃度機(jī)廢水,如酒精、糖蜜、檸檬酸等廢水,也可以出來中等濃度機(jī)廢水,如啤酒、屠宰、軟飲料等廢水,并且可以出來低濃度機(jī)廢水,如生活污水、城市污水等。UASB反應(yīng)器可在高溫(55攝氏度)和中溫(35攝氏度左右)下,并可在低溫(20攝氏度左右)下穩(wěn)定。除了含毒害物質(zhì)的機(jī)廢水外,UASB反應(yīng)器幾乎可適應(yīng)不同行業(yè)出的各類機(jī)廢水。
能耗低,產(chǎn)泥量少:
由于UASB反應(yīng)器不需要供氧,不需要攪拌,不需要加溫,在實(shí)現(xiàn)強(qiáng)效能的同時(shí),達(dá)到了低能耗,并可提供大量的生物能沼,因此,UASB反應(yīng)器是一種產(chǎn)能型的廢水處理設(shè)備。由于SRT很長,不僅產(chǎn)生的污泥時(shí)穩(wěn)定的,而且產(chǎn)泥量很少,從而降低了污泥含量
*時(shí)間了解技術(shù)、裝備、
1、UASB厭氧反應(yīng)器的原理
升流式厭氧污泥床(UASB)反應(yīng)器是由Lettinga在七十年代開發(fā)的。廢水被盡可能均勻的引入到UASB厭氧反應(yīng)器的底部,污水向上通過包含顆粒污泥或絮狀污泥的污泥床。厭氧反應(yīng)發(fā)生在廢水與污泥顆粒的接觸過程,反應(yīng)產(chǎn)生的沼引起了內(nèi)部的循環(huán)。附著和沒附著在污泥上的沼向反應(yīng)器部上升,碰擊到三相分離器體發(fā)射板,引起附著泡的污泥絮體脫。泡釋放后污泥顆粒將沉淀到污泥床的表面,體被收集到反應(yīng)器部的三相分離器的集室。一些污泥顆粒會經(jīng)過分離器縫隙進(jìn)入沉淀區(qū)。UASB厭氧反應(yīng)器包括以下幾個(gè)部分:進(jìn)水和配水系統(tǒng)、反應(yīng)器的池體和三相分離器。
在UASB厭氧反應(yīng)器中重要的設(shè)備是三相分離器,這一設(shè)備安裝在反應(yīng)器的部并將反應(yīng)器分為下部的反應(yīng)區(qū)和上部的沉淀區(qū)。
2、UASB厭氧反應(yīng)器的選型
UASB厭氧反應(yīng)器的材料,可采用碳鋼、Lipp(或拼裝結(jié)構(gòu))和混凝土結(jié)構(gòu)。對鋼制結(jié)構(gòu)的反應(yīng)器需進(jìn)行保溫處理,鋼池可考慮采用現(xiàn)場4~8mm厚阻燃型聚苯乙烯泡沫板及彩色防護(hù)板保溫和裝飾,碳鋼的材料采用環(huán)氧樹脂加玻璃布三層做法?;炷脸夭豢紤]保溫問題。附屬設(shè)備如三相分離器、配水系統(tǒng)、走道、扶手、樓梯暫等不考慮。對以上三種結(jié)構(gòu)型式進(jìn)行了技術(shù)比較。
當(dāng)建立兩個(gè)或兩個(gè)以上反應(yīng)器時(shí),矩形反應(yīng)器可以采用共用壁。當(dāng)建造多個(gè)矩形反應(yīng)器時(shí)其*性。對于大型UASB厭氧反應(yīng)器建造多個(gè)池子的系統(tǒng)是益的,這可以增加處理系統(tǒng)的適應(yīng)能力。如果多個(gè)反應(yīng)池的系統(tǒng),則可能關(guān)閉一個(gè)進(jìn)行維護(hù)和修理,而其他單元的反應(yīng)器繼續(xù)。
通過綜合比較,鋼結(jié)構(gòu)和混凝土的投資相差不大,從整體比較來看,拼裝結(jié)構(gòu)或Lipp罐從投資上和年經(jīng)常上均較低。且且具,施工周期短的優(yōu)點(diǎn)。但混凝土使用壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于碳鋼結(jié)構(gòu)池體,且需考慮保溫問題。目前,我的UASB厭氧反應(yīng)器大多以鋼筋混凝土為材料。
3、UASB厭氧反應(yīng)器的點(diǎn)
UASB內(nèi)厭氧污泥濃,平均污泥濃度為20-40gMLVSS/L;
機(jī)負(fù)荷高,水力停留時(shí)間短,例如采用中溫發(fā)酵時(shí),容積負(fù)荷一般為5-10kgCOD/(m3.d)左右;
混合攪拌設(shè)備,靠發(fā)酵過程中產(chǎn)生的沼的上升運(yùn)動,使污泥床上部的污泥處于懸浮狀態(tài),對下部的污泥層也一定程度的攪動;
污泥床不設(shè)載體,節(jié)省造價(jià)及避免因填料發(fā)生堵塞問題;
UASB內(nèi)設(shè)三相分離器,通常不設(shè)強(qiáng)效澄清池,被沉淀區(qū)分離出來的污泥重新回到污泥床反應(yīng)區(qū)內(nèi),通??梢圆辉O(shè)污泥回流設(shè)備,動力較小。
利用機(jī)物厭氧分解過程中酸性發(fā)酵階段的點(diǎn),將某些大分子的難降解機(jī)物轉(zhuǎn)化為易微生物降解的小分子機(jī)物,將大部分不溶性機(jī)物降解為溶解性物質(zhì),為后續(xù)好氧處理創(chuàng)造條件。
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