第25卷 第4期中国给水排水V o. l 25No. 4
2009年2月CH I NA W ATER &WA STE WAT ER Feb . 2009
工程实例
脱水蔬菜生产废水处理工程实例
胡晓莲, 王西峰
(湖南科技大学土木工程学院, 湖南湘潭411201)
摘 要: 以脱水蔬菜加工废水处理工程为例, 介绍了SBR 工艺的设计及运行情况。结果表明, 该工艺运行稳定, 对COD 、BOD 5、SS 的去除率分别为93. 07%、95. 69%和89. 11%, 出水各项指标均优于 污水综合排放标准 (GB 8978! 1996) 的一级标准。 关键词: 脱水蔬菜生产废水; 厌氧处理; SBR 工艺
中图分类号:X703. 1 文献标识码:C 文章编号:1000-4602(2009) 04-0056-03
Treat m ent Project ofW aste water fro m D ehydrated V egetabl es Processi ng
HU X iao lian , WANG X i feng
(School o f C ivil Eng i n eeri n g, Hunan University of Science and Technology, X i a ng tan 411201, China) Abst ract : T aking t h e treat m en t pr o ject ofw aste w ater fro m dehydra ted vegetables pr ocessi n g f o r ex a mp le , the desi g n and operati o n of SBR process are i n troduced. The r unning results sho w that this process operates stably . The re m ova l rates o f C OD, B OD 5and SS are 93. 07%, 95. 69%and 89. 11%respecti v e l y . The effluent qua lity can reach the first class criteria specifi e d in the Integrated W aste water D ischarge Standard (GB 8978-1996).
Key w ords : w aste w ater fro m dehydrated vegetables processing ; anaerob ic process ; SBR process 1 工艺流程
内蒙古赤峰市某蔬菜加工厂的脱水蔬菜生产能
力为8000t/a, 主要产品为脱水胡萝卜、青红椒、西红柿、卷心菜等。废水水质及排放标准
表1 废水水质及排放标准
T ab . 1 Q uality of w astew ater and d ischarge standards BOD 5/COD /SS /
p H -1-1
(mg ∀L ) (m g ∀L ) (m g ∀L -1)
综合废水1000~1600~700200~3005. 0~6.
0排放标准10030306~9指 标
[1]
针对该厂综合废水的水质情况, 最终确定的工艺流程如图1所示。
见表1。
废水具有以下特点:#生产废水为季节性排放, 每年7月! 10月间排水量为700m /d, 水量变化大; ∃生产废水可生化性较好, BOD 5/COD 接近0. 6; %综合废水SS 含量高; &废水p H 较低、水温较高(25~30∋), 易酸化。
3
图1 废水处理工艺流程
F ig . 1 F low chart of w aste w ater trea t m ent process
该工艺具有如下特点:#由于废水中SS 较高,
且SS 主要为含水量较高的蔬菜茎、叶等物质, 而
www . watergasheat . com 胡晓莲, 等:脱水蔬菜生产废水处理工程实例
[2、3]
第25卷 第4期
3
SBR 工艺对进水水质要求较低, 故仅在提升泵
前设置了一道细格栅, 同时为了降低运送出厂的污染物总量, 在格栅除污机上安装了机械破碎装置, 将破碎后的格栅拦截物(如蔬菜茎、叶等) 经筛网再次过滤后送至栅前进水口。工程运行后的测试结果表明, 栅渣经机械破碎、筛网过滤后总体积为直接外运的20%左右, 大大降低了栅渣总量。∃由于进水水温较高, 对SBR 池的曝气效率产生不利影响, 同时为了解决废水水量、水质不均问题, 在SBR 池前设置了厌氧降温调节池, 充分利用废水中的热量进行中温厌氧消化, 利用厌氧菌去除进水中的部分有机物以降低SBR 池的有机负荷, 同时降低水温, 提高后续SBR 池的供氧效率。在调节池内设搅拌水泵, 使厌氧污泥处于悬浮状态以加强处理效果和防止污
[4]
泥沉淀。%废水温度较高, 极易腐败酸化, 废水排出车间后在管道内流动过程中即已变酸, 当到达废水处理厂时, p H 值可达到5左右。为了防止SBR 反应池出现酸化现象, 在SBR 反应池前设置了N a OH 投加装置, 以调节废水的p H 。&由于SBR 工艺具有运行稳定性好、抗冲击能力强、防止污泥膨胀等优点
[5]
6. 0m ) 5. 5m, 反应区容积为190m , 沉淀污泥体
3
积约为110m , 排水比为1/3, 需氧量为650kg /d, 最大供氧速率为43kg /h, 最大供气量为30m /mi n , 剩余污泥干质量为550kg /d。
& 污泥浓缩池
采用半地下竖流式, 固体通量为0. 83kg /(m
2
3
∀h), 尺寸为2. 5m ) 2. 5m ) 2. 5m, 有效水深为2. 0m, 采用钢筋混凝土结构, 1座。3 工艺调试及运行3 1 培菌及驯化
由于生产期间废水排放量不均匀, 会对工艺调试带来一定的影响。为了尽快调试成功并验收, 以同类废水所产生的生化污泥作为接种污泥, 并采用动态培菌。其步骤如下:
# 进行曝气单元及其配套设备的单机调试, 使其达到预期的供氧效果。
∃ 向SB R 反应池内引入生产废水、接种污泥, 接种量折合成干污泥量约为100kg 。当初始水面线为有效水深的1/3处, 即开始向SBR 反应池内供气, 控制DO 浓度为2~3m g /L。SBR 反应池内闷曝72h 后, 向反应池内引入厌氧池出水至有效水深1/2处, 继续闷曝3d , 并投加尿素、磷肥等营养物质, 待出水水质符合排放要求并稳定运行7~10d 后, 再提高进水量, 每次提高总水量的1/5。经过30d 的污泥驯化, MLSS 达到2. 5g /L, C OD 下降到102m g /L(去除率达91. 05%), SS 下降到56m g /L(去除率为78. 2%) 。
厌氧调节池的培菌驯化进程与氧化池同步, 在启动阶段将生产车间的高温废水直接引入厌氧调节池以加速厌氧菌的培养。培养期间间歇进水、池内潜污泵间歇开启, 当池内有明显气泡产生时(表明已经有厌氧菌大量产生), 再采取连续进水、连续出水的方式运行。
% 30d 后进水已达到设计进水量, 当SBR 反应池的C OD 去除率>90%时, 则开始在设计周期和设计水量下运行。
& 每天定期测定、观察设施的运行情况, 及时调整供气量、p H 值, 补充营养盐。
3 2 验收监测
从2007年4月开始调试准备, 6月正式调试, 至2007年9月底验收监测, 历时约4个月。结果表明, 监测期间生产正常, 实际产生废水量为20m /
3
[6~9]
, 好氧部分采用了SBR 工艺。(剩余活性
污泥经重力浓缩池浓缩后, 利用板框式压滤机脱水, 泥饼外运。
2 主要构筑物及其设计参数
# 细格栅
采用循环齿耙式机械格栅, 设计流量为45m /h , 时变化系数为1. 5, 栅隙为10mm 。栅渣采用机械破碎后经水力筛网过滤再循环至格栅前, 筛网孔径为10mm ) 10mm, 反冲洗采用提升泵出水。
∃ 厌氧降温调节池
厌氧降温调节池尺寸为10m ) 6m ) 5m, HRT 为8h , 有效水深为4. 5m, 有效容积为270m , 为敞开式钢筋混凝土结构, 1座, 池内设潜污泵2台(P =3. 0k W, Q =30m /h,H =98kPa), 1用1备。
% SBR 反应池
SBR 反应池共4座, 运行周期为8. 0h , 其中进水1. 0h 、曝气5. 0h(非限制性曝气) 、沉淀1. 5h 、排水及闲置1. 0h 。进水量达50%时开始曝气, 进水结束、曝气开始及排水结束时间均由池内水位控制; 曝气结束、排水开始由时间控制。
3
SBR 反应池设计流量为30m /h, 污泥负荷为0. 3kgBOD 5/(kg M LSS ∀d ), 单池尺寸为6. 5m )
3
3
3
第25卷 第4期
中国给水排水
www. w ate rgasheat . com
h , 废水治理设施负荷率达80%。系统稳定运行一个月的监测数据见表2。
表2 主要处理单元的进、出水水质
T ab . 2 In fluent and effluent qua lity o f treat m ent units 项 目进水格栅后
SBR 反应器出水
BOD 5/COD /SS /-1-1
(mg ∀L ) (m g ∀L ) (mg∀L -1) [1**********]79
[1**********]
2571796428
p H 5. 0~6. 4. 5~6. 6. 0~8. (600~700) 、(200~300) m g /L时, 出水各项指标均可达到 污水综合排放标准 (GB 8978! 1996) 的一级标准。
∃ 采用厌氧降温调节池, 在降低SBR 反应池负荷的同时, 也降低了进水水温, 同时充分利用进水中的热量, 提高了厌氧池的处理效果。
% 格栅的栅渣经破碎处理后总体积可降低80%左右, 大大减少了废水处理厂总污染物的排放量。参考文献:
[1] 王全勇, 毕剑光, 李波. 蔬菜加工业废水治理实例[J].
山东环境, 2000, S1:176-177.
[2] 彭永臻. SBR 法的五大优点[J].中国给水排水,
1993, 9(2):29-31.
[3] 林伟华, 蔡昌达. 厌氧! SBR 工艺处理畜禽废水[J].
中国给水排水, 2003, 19(5):93-94.
[4] 刘艳, 张立卿, 邢嘉, 等. SBR 工艺污泥沉降性能的影
响因素研究[J].中国给水排水, 2008, 24(7):104-108. [5]
Iso li na Cabral G onca lves , Susana P enha , M anuela M a t o s . Ev al uation o f an i ntegrated anae robic /aerobicSBR system for the treat ment of woo l dy ei ng effluents[J].B i odeg ra dati on , 2005, 16:81-89.
[6] 朱泮民. 某食品有限公司废水处理工程改造[J].给
水排水, 2007, 33(12):63-65.
[7] 何明, 李克娟, 姚燕华, 等. 食品废水处理工程[J].水
处理技术, 2005, 31(10):82-83.
[8] 邓志毅, 韦朝海, 吴锦华, 等. 新型A /O生物流化床处
理高浓食品加工废水[J].中国给水排水, 2007, 23(4):65-69. [9]
L I L ijie , WANG Q unhu, i L I X uesong . S l udge reducti on duri ng bre w ery w aste w ater trea t m ent by hydro l yza ti on -food chai n reactor syste m [J].F ron tiers of Env ironmenta l Sc i ence and Eng i neeri ng i n Ch i na , 2008, 2(1):32-35. 电话:[1**********]
E -ma il :wx f wk88@163. co m 收稿日期:2008-08-28
4 主要技术经济指标
该工程占地为550m , 总投资为56. 68万元, 单
3
位投资为809. 7元/m, 装机容量为68. 45k W, 电耗为0. 6k W ∀h /m, 运行费用为0. 619元/m(其中电费为0. 332元/m、人工费为0. 067元/m、药剂费为0. 22元/m) 。5 存在的问题及讨论
# 细格栅的栅渣经破碎处理后, 部分厂区生活污水中的漂浮物也同时被破碎为细小颗粒, 并随滤液回流到厌氧调节池中, 造成池体表面有部分漂浮物, 影响厌氧池甲烷气体的逸出及美观。
∃ 当进水中悬浮物较多时, 含水量较高的蔬菜茎、叶等物质经破碎处理后进入厌氧调节池, 使厌氧调节池中水体酸化速度加快, 从而影响了厌氧调节池的处理效果, 同时加大了Na OH 用量, 因此运行中应加强悬浮物的破碎处理过程管理。
% 厌氧调节池、生物氧化池的去除率及表面水力负荷与容积负荷不宜取得过高, 通常应以同类废水的试验结果或工程实例的下限或低于下限选用。
& 由于该厂为季节性生产, 生产旺季比较集中, 淡季废水处理厂处于停产状态, 如何加快SBR 生物处理池在第二年的启动还需要作进一步研究。6 结论
# 采用SBR 法处理蔬菜加工废水具有处理效率高、抗冲击负荷能力强、剩余污泥量少等优点, 当进水COD 、B OD 5和SS 浓度为(1000~1200) 、
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2009年2月CH I NA W ATER &WA STE WAT ER Feb . 2009
工程实例
脱水蔬菜生产废水处理工程实例
胡晓莲, 王西峰
(湖南科技大学土木工程学院, 湖南湘潭411201)
摘 要: 以脱水蔬菜加工废水处理工程为例, 介绍了SBR 工艺的设计及运行情况。结果表明, 该工艺运行稳定, 对COD 、BOD 5、SS 的去除率分别为93. 07%、95. 69%和89. 11%, 出水各项指标均优于 污水综合排放标准 (GB 8978! 1996) 的一级标准。 关键词: 脱水蔬菜生产废水; 厌氧处理; SBR 工艺
中图分类号:X703. 1 文献标识码:C 文章编号:1000-4602(2009) 04-0056-03
Treat m ent Project ofW aste water fro m D ehydrated V egetabl es Processi ng
HU X iao lian , WANG X i feng
(School o f C ivil Eng i n eeri n g, Hunan University of Science and Technology, X i a ng tan 411201, China) Abst ract : T aking t h e treat m en t pr o ject ofw aste w ater fro m dehydra ted vegetables pr ocessi n g f o r ex a mp le , the desi g n and operati o n of SBR process are i n troduced. The r unning results sho w that this process operates stably . The re m ova l rates o f C OD, B OD 5and SS are 93. 07%, 95. 69%and 89. 11%respecti v e l y . The effluent qua lity can reach the first class criteria specifi e d in the Integrated W aste water D ischarge Standard (GB 8978-1996).
Key w ords : w aste w ater fro m dehydrated vegetables processing ; anaerob ic process ; SBR process 1 工艺流程
内蒙古赤峰市某蔬菜加工厂的脱水蔬菜生产能
力为8000t/a, 主要产品为脱水胡萝卜、青红椒、西红柿、卷心菜等。废水水质及排放标准
表1 废水水质及排放标准
T ab . 1 Q uality of w astew ater and d ischarge standards BOD 5/COD /SS /
p H -1-1
(mg ∀L ) (m g ∀L ) (m g ∀L -1)
综合废水1000~1600~700200~3005. 0~6.
0排放标准10030306~9指 标
[1]
针对该厂综合废水的水质情况, 最终确定的工艺流程如图1所示。
见表1。
废水具有以下特点:#生产废水为季节性排放, 每年7月! 10月间排水量为700m /d, 水量变化大; ∃生产废水可生化性较好, BOD 5/COD 接近0. 6; %综合废水SS 含量高; &废水p H 较低、水温较高(25~30∋), 易酸化。
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图1 废水处理工艺流程
F ig . 1 F low chart of w aste w ater trea t m ent process
该工艺具有如下特点:#由于废水中SS 较高,
且SS 主要为含水量较高的蔬菜茎、叶等物质, 而
www . watergasheat . com 胡晓莲, 等:脱水蔬菜生产废水处理工程实例
[2、3]
第25卷 第4期
3
SBR 工艺对进水水质要求较低, 故仅在提升泵
前设置了一道细格栅, 同时为了降低运送出厂的污染物总量, 在格栅除污机上安装了机械破碎装置, 将破碎后的格栅拦截物(如蔬菜茎、叶等) 经筛网再次过滤后送至栅前进水口。工程运行后的测试结果表明, 栅渣经机械破碎、筛网过滤后总体积为直接外运的20%左右, 大大降低了栅渣总量。∃由于进水水温较高, 对SBR 池的曝气效率产生不利影响, 同时为了解决废水水量、水质不均问题, 在SBR 池前设置了厌氧降温调节池, 充分利用废水中的热量进行中温厌氧消化, 利用厌氧菌去除进水中的部分有机物以降低SBR 池的有机负荷, 同时降低水温, 提高后续SBR 池的供氧效率。在调节池内设搅拌水泵, 使厌氧污泥处于悬浮状态以加强处理效果和防止污
[4]
泥沉淀。%废水温度较高, 极易腐败酸化, 废水排出车间后在管道内流动过程中即已变酸, 当到达废水处理厂时, p H 值可达到5左右。为了防止SBR 反应池出现酸化现象, 在SBR 反应池前设置了N a OH 投加装置, 以调节废水的p H 。&由于SBR 工艺具有运行稳定性好、抗冲击能力强、防止污泥膨胀等优点
[5]
6. 0m ) 5. 5m, 反应区容积为190m , 沉淀污泥体
3
积约为110m , 排水比为1/3, 需氧量为650kg /d, 最大供氧速率为43kg /h, 最大供气量为30m /mi n , 剩余污泥干质量为550kg /d。
& 污泥浓缩池
采用半地下竖流式, 固体通量为0. 83kg /(m
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∀h), 尺寸为2. 5m ) 2. 5m ) 2. 5m, 有效水深为2. 0m, 采用钢筋混凝土结构, 1座。3 工艺调试及运行3 1 培菌及驯化
由于生产期间废水排放量不均匀, 会对工艺调试带来一定的影响。为了尽快调试成功并验收, 以同类废水所产生的生化污泥作为接种污泥, 并采用动态培菌。其步骤如下:
# 进行曝气单元及其配套设备的单机调试, 使其达到预期的供氧效果。
∃ 向SB R 反应池内引入生产废水、接种污泥, 接种量折合成干污泥量约为100kg 。当初始水面线为有效水深的1/3处, 即开始向SBR 反应池内供气, 控制DO 浓度为2~3m g /L。SBR 反应池内闷曝72h 后, 向反应池内引入厌氧池出水至有效水深1/2处, 继续闷曝3d , 并投加尿素、磷肥等营养物质, 待出水水质符合排放要求并稳定运行7~10d 后, 再提高进水量, 每次提高总水量的1/5。经过30d 的污泥驯化, MLSS 达到2. 5g /L, C OD 下降到102m g /L(去除率达91. 05%), SS 下降到56m g /L(去除率为78. 2%) 。
厌氧调节池的培菌驯化进程与氧化池同步, 在启动阶段将生产车间的高温废水直接引入厌氧调节池以加速厌氧菌的培养。培养期间间歇进水、池内潜污泵间歇开启, 当池内有明显气泡产生时(表明已经有厌氧菌大量产生), 再采取连续进水、连续出水的方式运行。
% 30d 后进水已达到设计进水量, 当SBR 反应池的C OD 去除率>90%时, 则开始在设计周期和设计水量下运行。
& 每天定期测定、观察设施的运行情况, 及时调整供气量、p H 值, 补充营养盐。
3 2 验收监测
从2007年4月开始调试准备, 6月正式调试, 至2007年9月底验收监测, 历时约4个月。结果表明, 监测期间生产正常, 实际产生废水量为20m /
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[6~9]
, 好氧部分采用了SBR 工艺。(剩余活性
污泥经重力浓缩池浓缩后, 利用板框式压滤机脱水, 泥饼外运。
2 主要构筑物及其设计参数
# 细格栅
采用循环齿耙式机械格栅, 设计流量为45m /h , 时变化系数为1. 5, 栅隙为10mm 。栅渣采用机械破碎后经水力筛网过滤再循环至格栅前, 筛网孔径为10mm ) 10mm, 反冲洗采用提升泵出水。
∃ 厌氧降温调节池
厌氧降温调节池尺寸为10m ) 6m ) 5m, HRT 为8h , 有效水深为4. 5m, 有效容积为270m , 为敞开式钢筋混凝土结构, 1座, 池内设潜污泵2台(P =3. 0k W, Q =30m /h,H =98kPa), 1用1备。
% SBR 反应池
SBR 反应池共4座, 运行周期为8. 0h , 其中进水1. 0h 、曝气5. 0h(非限制性曝气) 、沉淀1. 5h 、排水及闲置1. 0h 。进水量达50%时开始曝气, 进水结束、曝气开始及排水结束时间均由池内水位控制; 曝气结束、排水开始由时间控制。
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SBR 反应池设计流量为30m /h, 污泥负荷为0. 3kgBOD 5/(kg M LSS ∀d ), 单池尺寸为6. 5m )
3
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第25卷 第4期
中国给水排水
www. w ate rgasheat . com
h , 废水治理设施负荷率达80%。系统稳定运行一个月的监测数据见表2。
表2 主要处理单元的进、出水水质
T ab . 2 In fluent and effluent qua lity o f treat m ent units 项 目进水格栅后
SBR 反应器出水
BOD 5/COD /SS /-1-1
(mg ∀L ) (m g ∀L ) (mg∀L -1) [1**********]79
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p H 5. 0~6. 4. 5~6. 6. 0~8. (600~700) 、(200~300) m g /L时, 出水各项指标均可达到 污水综合排放标准 (GB 8978! 1996) 的一级标准。
∃ 采用厌氧降温调节池, 在降低SBR 反应池负荷的同时, 也降低了进水水温, 同时充分利用进水中的热量, 提高了厌氧池的处理效果。
% 格栅的栅渣经破碎处理后总体积可降低80%左右, 大大减少了废水处理厂总污染物的排放量。参考文献:
[1] 王全勇, 毕剑光, 李波. 蔬菜加工业废水治理实例[J].
山东环境, 2000, S1:176-177.
[2] 彭永臻. SBR 法的五大优点[J].中国给水排水,
1993, 9(2):29-31.
[3] 林伟华, 蔡昌达. 厌氧! SBR 工艺处理畜禽废水[J].
中国给水排水, 2003, 19(5):93-94.
[4] 刘艳, 张立卿, 邢嘉, 等. SBR 工艺污泥沉降性能的影
响因素研究[J].中国给水排水, 2008, 24(7):104-108. [5]
Iso li na Cabral G onca lves , Susana P enha , M anuela M a t o s . Ev al uation o f an i ntegrated anae robic /aerobicSBR system for the treat ment of woo l dy ei ng effluents[J].B i odeg ra dati on , 2005, 16:81-89.
[6] 朱泮民. 某食品有限公司废水处理工程改造[J].给
水排水, 2007, 33(12):63-65.
[7] 何明, 李克娟, 姚燕华, 等. 食品废水处理工程[J].水
处理技术, 2005, 31(10):82-83.
[8] 邓志毅, 韦朝海, 吴锦华, 等. 新型A /O生物流化床处
理高浓食品加工废水[J].中国给水排水, 2007, 23(4):65-69. [9]
L I L ijie , WANG Q unhu, i L I X uesong . S l udge reducti on duri ng bre w ery w aste w ater trea t m ent by hydro l yza ti on -food chai n reactor syste m [J].F ron tiers of Env ironmenta l Sc i ence and Eng i neeri ng i n Ch i na , 2008, 2(1):32-35. 电话:[1**********]
E -ma il :wx f wk88@163. co m 收稿日期:2008-08-28
4 主要技术经济指标
该工程占地为550m , 总投资为56. 68万元, 单
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位投资为809. 7元/m, 装机容量为68. 45k W, 电耗为0. 6k W ∀h /m, 运行费用为0. 619元/m(其中电费为0. 332元/m、人工费为0. 067元/m、药剂费为0. 22元/m) 。5 存在的问题及讨论
# 细格栅的栅渣经破碎处理后, 部分厂区生活污水中的漂浮物也同时被破碎为细小颗粒, 并随滤液回流到厌氧调节池中, 造成池体表面有部分漂浮物, 影响厌氧池甲烷气体的逸出及美观。
∃ 当进水中悬浮物较多时, 含水量较高的蔬菜茎、叶等物质经破碎处理后进入厌氧调节池, 使厌氧调节池中水体酸化速度加快, 从而影响了厌氧调节池的处理效果, 同时加大了Na OH 用量, 因此运行中应加强悬浮物的破碎处理过程管理。
% 厌氧调节池、生物氧化池的去除率及表面水力负荷与容积负荷不宜取得过高, 通常应以同类废水的试验结果或工程实例的下限或低于下限选用。
& 由于该厂为季节性生产, 生产旺季比较集中, 淡季废水处理厂处于停产状态, 如何加快SBR 生物处理池在第二年的启动还需要作进一步研究。6 结论
# 采用SBR 法处理蔬菜加工废水具有处理效率高、抗冲击负荷能力强、剩余污泥量少等优点, 当进水COD 、B OD 5和SS 浓度为(1000~1200) 、
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