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废水处理100个为什么
废水处理100个为什么
4、清洁生产治理包括那几项工作?
54WM*FZ
VQU[5C 废水和其中的污染物是生产工艺过程的产物,因此改革生产工艺,实行清洁生产是消灭或减少废水危害的全然措施。
通过工艺及设备的改革能够把废水消灭于生产过程之中,如此既能够提高原辅材料的利用率,又可减少废水的处理费用。
这方面工作应由生产工艺工程师及环境工程师共同合作完成。
应该认识到爱护环境不只是环境工程师的工作,而是要从污染源头进行操纵,如此才能真正把废水治理好。
因此,在工艺设计、产品试制时就要考虑今后可能发生的环境污染问题。
在选择合成路线时,尽量采纳无公害、少公害的生产工艺,要选择原料利用率最高的路线,在生产工艺中不用或少用生物难降解性物质或有毒有害物质,包括原辅材料及溶剂,并加强溶剂及副产品的回收及综合利用工作。
具体的方法大致有以下几种:
I.r&;
7s;<5xc 〔1〕 采纳新工艺、新技术、新路线@k ;@Ep? S@ 采纳新工艺、新技术、新路线。 第一可对生产工艺中配料比作一核实,应把污染较大,而又超过理论配比的原料降低,以增加原料的利用率以及废水的可处理性。 Ev0GAc1 7Ro7/PT( 在化工生产中,有时采取了新的路线,不但可提高生产水平,也能够解决废水处理问题。 例如以往抗结核药物原料异烟酸,需由硫酸作电解液进行电解氧化制备,过程中产生的酸性废水水量较大且较难处理。 现采纳空气催化氧化新技术,在流化床中进行反应,废水水量也较少,污染问题也比较容易解决。 >s1FTB-$W |w-tkkS 〔2〕 更换原辅材料(6A>: _) M/-lW 这是常用的方法,如用无毒或低毒的原料代替高毒或剧毒的原料,用生物可降解物质代替生物难降解物质等。 此外要尽可能地不用和少用排放标准中规定限止性物质,专门是一些要求严格的物质,如此就能够减轻废水处理的负担。 例如现在对废水中的氨氮浓度有较严格的要求,如此就要求在生产中尽可能少用氨水或液氨。 例如往常在调剂废水pH时,有的处理工艺用氨水调剂,那么出水中的氨氮就会大大超标,也增加了废水的生化处理的难度。 同样的原理我们应少用重铬酸钾做氧化剂,少用硝基化合物、氯代烃做溶剂。 vNLf)B BS;rit: 在选用溶剂时,除了需满足生产工艺上的要求外,还需考虑溶剂的生物可降解性及其毒性。 /4#.qq0\{c 7tF1g=\ |O\( 〔3〕 选用新的后处理工艺,将污染减轻或消灭在生产工艺中 _E)xR ZgtW 这种方法关于从事化学化工生产的技术人员来说,是大有用武之地的。 例如,在有机合成工业中,常用加水稀释反应物料的方法〔水析〕使反应产物从反应有机溶剂中析出,水析所产生的母液,由于水量较大,其中有机溶剂〔如甲醇、乙醇等水溶性溶剂〕较难回收,带入废水流中造成污染。 假如在稀释前,先用蒸馏法回收大部分溶剂,再用水稀释,那么废水中有机物的含量可明显下降。 ^*A/92! yF : KgLjhj|) 为了使所得的产品保证较好的质量,反应产物或中间产物常需进行洗涤,以除去产物中夹带的杂质。 洗涤操作是否合理,对废水污染程度有相当大的阻碍。 然而,假如采纳新的后处理技术即能够使洗涤废水全部消灭于工艺操作过程中,实现零排污。 废水中的盐分含量太高会抑制微生物的生长繁育,阻碍生化处理的成效。 我们也能够采纳新的后处理工艺来解决废水处理中的这一难点。 例如某厂将对硝基氯苯在甲醇溶剂中与氢氧化钠反应制备对硝基苯甲醚。 原先的后处理操作工艺是用水洗涤去除反应物料中的NaCl盐分,该操作的结果是废水水量大,废水中的盐分含量高,导致后续的生化处理发生困难。 后来该厂改进了后处理的操作工艺,先将反应物料〔有机相〕中的NaCl过滤掉,再用水洗涤并析出对硝基苯甲醚,改进后的操作工艺不仅能够减少废水水量的50%,而且能够回收废水中盐分的97.4%,削减废水有机负荷58.7%,废水的生物降解性能得到了专门大的改善。 j! mI9*hP 5Ag]1k{ 〔4〕 加强溶剂回收工作VOGDD @ J2aA"BhdC" 在大多数化工原料生产厂,溶剂在原辅料中的使用比例是相当高的,能够说,许多生产废水中的有机负荷差不多上来自溶剂,因此,重视和做好溶剂的回收工作不仅是防治污染、减少污染的重要措施,也是降本增效、提高利润的重要途径,具有环境和经济的双重效益。 如上海某生产激素的制药厂,有机负荷〔COD〕的日排放总量为8吨,是地区的污染大户。 该厂的环保治理第一从溶剂的回收工作做起,将含有相同溶剂的母液废水集中起来加以回收,结果废水中的有机负荷日排放总量从8吨降至3吨,回收溶剂的收益超过了废水处理站的运行费用。 5、废水分析中什么缘故经常使用COD和BOD这二个污染指标? e6sLN C9gF2ii|? 废水中有许多有机物质,含有十几种、几十种,甚至上百种有机物质的废水也是能经常遇到的,假如对废水中的有机物质一一进行定性定量的分析,既耗时刻,又耗药品。 那么能不能只用一个污染指标来表示废水中所有的有机物质及其它们的数量呢? 环境科学工作者通过研究发觉,所有的有机物质都有二个共性: 一是它们至少都由碳氢组成;二是绝大多数的有机物质能够化学氧化或被微生物氧化,它们的碳和氢分别与氧形成无毒无害的二氧化碳和水。 废水中的有机物质不论是在化学氧化过程中依旧在生物氧化过程中都要消耗氧,废水中的有机物质愈多,那么消耗的氧量也愈多,二者之间是呈正比例关系的。 因此环境科学工作者们将废水用化学药剂氧化时所消耗的氧量称为化学需氧量,即COD;而将废水用微生物氧化所消耗的氧量称为生物需氧量,即BOD。 由于COD和BOD能够综合性地反映废水中所有有机物质的数量,且分析比较简单,因此被广泛地应用于废水分析和环境工程上。 5Nl>4d` rZJp>Q)s 实际上,COD并不是单单表示水中的有机物质的,它还能表示水中具有还原性质的无机物质,如: 硫化物、亚铁离子、亚硫酸钠,甚至氯根离子等。 譬如讲,假如铁炭池出水中的亚铁离子在中和池中没能完全被去除掉的话,那么生化处理出水中由于有亚铁离子的存在,出水COD可能会超标。 LYWQqxB (5km]`7z 6、什么叫COD〔化学需氧量〕? f$2lq4P{ ^4s#nf: } 化学需氧量〔COD〕是指废水中能被氧化的物质在被化学氧化剂氧化时,所需要的氧量,以氧的毫克/升作为单位。 它是目前用来测定废水中有机物含量的一种最常用的手段。 COD分析中常用的氧化剂有高锰酸钾〔锰法CODMn〕和重铬酸钾〔铬法CODCr〕,现在常用重铬酸钾法。 废水在强酸加热沸腾回流条件下对有机物实行氧化,用硫酸银作催化剂时能够使大多数的有机物的氧化率提高到85-95%。 假如废水中含有较高浓度的氯根离子,应该用硫酸汞将氯离子屏蔽掉,以减少对COD的测定干扰。 2jx""{ [c>XQ 7、什么叫BOD5〔生化需氧量〕? dR$P-V\y`% xg3G 生化需氧量也能够表征废水被有机物污染的程度,最常用的为五日生化需氧量,以BOD5表示,它表示废水在微生物存在下进行生化降解五日内所需要的氧的数量。 今后我们将经常使用五日生化需氧量。 $Q47>/CUc^ q/4PX 8、COD和BOD5之间有什么关系? &mY Lo;T\CN 有的有机物是能够被生物氧化降解的〔如葡萄糖和乙醇〕,有的有机物只能部分被生物氧化降解〔如甲醇〕,而有的有机物是不能被生物氧化降解的而且还具有毒性〔如银杏酚、银杏酸、某些表面活性剂〕。 因此,我们能够把水中的有机物分成二个部分,即能够生化降解的有机物和不可生化降解的有机物。 pdtK3Pf 通常认为COD差不多上可表示水中的所有的有机物。 而BOD为水中能够生物降解的有机物,因此COD与BOD的差值能够表示废水中生物不可降解部分的有机物。 [k1N`K(M N: &^ql4 9、什么叫B/C? B/C表示什么意义? 0Q>Yoa11 B&.XGo) B/C是BOD5与COD比值的缩写,该比值能够表示废水的可生化降解特性。 假如CODNB表示COD中的不可生物降解部分,那么废水中不可为微生物生物降解的有机物所占的比例可用CODNB/COD表示。 oue;$8 L\n_q6n BOD5/COD与CODNB/COD之间有如下表所示的关系: jfgAI7;b #kV=;(lq CODNB/CODii~~xt1 BOD5/CODI_eYTy-a`1 0.1 0.52v>0xHQD* 0.2 0.46KWhw@y-5j@ 0.3hEEbH@b 0.41 0.4 0.35,uuQj]Dac+ 0.5 0.29 0.6BU])@~$ 0.23 0.7Pm;"Y! S< 0.17 0.8 0.12 m3,]j\SOeL@! _ 当BOD5/COD≥0.45时,不可生物降解的有机物仅仅占全部有机物的20%以下,而当BOD5/COD≤0.2时,不可生物降解的有机物已占全部有机物的60%以上。 y&9 v0&o q^Oq: l$s 因此,BOD5/COD值常常被作为有机物生物降解性的评判指标。 -twIF49 ~"brfjd| BOD5/COD 0.45 易生物降解<}N0y*m $fuFx8`2W BOD5/COD 0.30 可生物降解K'N\"Y? > tCtR(mG=A09%q/-$BOD5/COD 0.20 较以难生物降解=5I1[p; j$&k;S B/C在环境工程上有着专门重要而有用的意义。 tNmH*"wR< 76$19 10、什么叫pH? fcD$km "{qhk{ pH实际上是水溶液中酸碱度的一种表示方法。 平常我们经常适应于用百分浓度来表示水溶液的酸碱度,如1%的硫酸溶液或1%的碱溶液,然而当水溶液的酸碱度专门小专门小时,假如再用百分浓度来表示那么太苦恼了,这时可用pH来表示。 pH的应用范畴在0-14之间,当pH=7时水呈中性;pH<7时水呈酸性,pH愈小,水的酸性愈大;当pH>7时水呈碱性,pH愈大,水的碱性愈大。 qC.jXU? rO &Mo=V4i> 世界上所有的生物是离不开水的,然而适宜于生物生存的pH值的范畴往往是专门狭小的,因此国家环保局将处理出水的pH值严格地规定在6-9之间。 ! ssE>bDa Qaq{UW 水中pH值的检测经常使用pH试纸,也有用仪器测定的,如pH测定仪。 11、废水分析中什么缘故要经常使用毫克/升〔mg/L〕那个浓度单位? Qn[4&nUD o=qN+-N 一样来说,废水中的有机物质和无机物质的含量是专门小专门小的,假如用百分浓度或其它浓度来表示那么太苦恼太不方便了,譬如一吨废水中往往只有几克、几十克、几百克甚至几千克污染物质,其单位即为克/吨〔g/T〕,如将吨换算成升即为毫克/升〔mg/L〕。 运算时可参考下表换算: hKtAvTg 4-ZiKM 1毫克/升 百万分之一Q(oWaG $M$oNOT}Y 1000毫克/升 千分之一EG7ki 0 Fr/8q: m& 10000毫克/升 百分之一H]}Iw5Z qNC.|R 12、什么叫废水的预处理? 预处理要达到哪几个目的? M\e%GJ0 |W i$@sWO 生化处理前的处理一样都适应地叫作预处理。 由于生化法处理费用比较低、运行比较稳固,因此一样的工业废水都采纳生化法处理,**********************公司废水的治理也以生化法作为要紧的处理手段。 然而***********公司的废水中含有某些对微生物有抑制、有毒害的有机物质,因此废水在进入生化池之前必须进行必要的预处理,目的是将废水中对微生物有抑制、有毒害的物质尽可能地削减或去除,以保证生化池中的微生物能正常地运行。 k{y@&QNj Zhz.8W 预处理的目的有二个: 一是将废水中对微生物有抑制有毒害、有抑制作用的物质尽可能地消减和去除或转化为对微生物无害或有利的物质,以保证生化池中的微生物能正常运行;其二是在预处理过程中削减COD负荷,以减轻生化池的运行负担。 L7q%u.nB1 N''9Bt+: **********************公司的预处理工艺是铁炭微电解与Fe2+/Fe3+还原氧化法,形成的许多个微小的铁炭原电池有利于氧化还原反应的进行,可将废水中的有毒有害物质破坏去除,在中和沉淀过程中还能够通过二价铁与三价铁在碱性条件所形成的活性絮体吸附废水中的有机物质以削减COD负荷,保证后续的生化处理系统能正常地运行。 l: 1Zq_? v; oLuGW5wzj 13、废水集水池是派什么用的? n8iejdA' 224I%x., 废水集水池的作用是聚拢、储存和均衡废水的水质水量。 ZfL\3Mn |DwI%%0(F 各个车间的生产废水,其排出的废水水量和水质一样来说是不均衡的,生产时有废水,不生产时就没有废水,甚至在一日之内或班产之间都可能有专门大的变化,专门是精细化工行业的废水,假如清浊废水不分流,那么工艺浓废水与轻污染废水的水质水量变化专门大,这种变化对废水处理设施设备的正常操作及处理成效是专门不利的,甚至是有害的。 因此废水在进入要紧污水处理系统前,都要设置一个有一定容积的废水集水池,将废水储存起来并使其均质均量,以保证废水处理设备和设施的正常运行。 JV(|7Sk xo7H^! _ 14、什么缘故废水中的胶体颗粒不易自然沉降? fC&Egy @m1vB! 废水中许多比重大于1的杂质悬浮物、大颗粒、易沉降的悬浮物都能够用自然沉降、离心等方法去除。 _dmgNbs ]wER&/v" 但比重小于1的、微小的甚至肉眼无法看到的悬浮物颗粒那么专门难自然沉降,如胶体颗粒是10-4-10-6mm大小的微粒,在水中专门稳固,它的沉降速度极慢,沉降1m需耕时200年。 沉降慢的缘故有二个,〔1〕一样来说,胶体粒子都带有负电荷,由于同性相斥的缘故,从而阻止胶体微粒间的接触,不能被彼此粘合,悬浮于水中。 〔2〕胶体粒子表面还有一层分子紧紧地包围着,这层水化层也阻碍和隔绝胶体微粒之间的接触,不能被彼此粘合,悬浮于水中。 |Y0BnyGK R1 {" 15、如何样使胶体颗粒沉淀? ;rV0 *&%kkbA 要使胶体颗粒沉淀,就要促使胶体颗粒相互接触,使之成为大的颗粒,亦即凝聚起来,使其比重大于1而沉淀。 TsfOod \3O# H 采纳的方法有专门多种,工程上常用的技术有: 凝聚法、絮凝法和混凝法 16、什么叫凝聚? (9*=d_= : 05>~bn>pC 在废水中投加带正离子的混凝药剂,大量正离子在胶体粒子之间的存在以排除胶体粒子之间的静电排斥,从而使微粒聚结,这种通过投加正离子电解质的方法,使得胶体微粒相互聚结的过程称为凝聚。 常用地凝聚剂有硫酸铝、硫酸亚铁、明矾、氯化铁等。 \(cu<{=rU OU]! 2[7c 17、什么叫絮凝? 5$`i)}: s %F3M\)jU 絮凝是在废水中加入高分子混凝药剂,高分子混凝药剂溶解后,会形成高分子聚合物。 这种高聚物的结构是线型结构,线的一端拉着一个微小粒子,另一端拉着另一个微小粒子,在相距较远两个粒子之间起着粘结架桥的作用,使得微粒逐步变大,最终形成大颗粒的絮凝体〔俗称矾花〕,加速颗粒沉降。 常用的絮聚剂有聚丙烯酰胺〔PAM〕、聚铁〔PE〕等。 0vqXLFf Be68Fu0 18、废水什么缘故要用聚铁进行絮凝吸附预处理? g7EJyA %? 'j yK 聚铁在混凝过程中形成氢氧化铁絮体具有专门好的吸附废水中有机物质的能力,实验数据说明,废水用聚铁絮凝吸附后,能够去除废水中COD的10%-20%左右,如此能够大大地减轻生化池的运行负担,有利于处理废水的达标排放。 另外,用聚铁进行混凝预处理能够将废水中对微生物有毒害、有抑制作用的微量物质去除,以保证生化池中的微生物能正常运行。 在诸多混凝药剂中,聚铁的价格相对来说比较廉价〔25-300元/吨〕,因此处理成本比较低廉,比较适合工艺废水的预处理。 [>A%% V2W)%c ' 聚铁是酸性物质,腐蚀性专门强,因此处理设备应做好防腐处理。 uLD%Mav wN-3@ 19、什么叫混凝? _Jn-#du Ms;: +JI 凝聚与絮凝聚合在一起使用的过程为混凝过程。 混凝在实验或工程上被经常应用,如先在水中投加硫酸亚铁等药剂,排除胶体粒子之间的静电排斥,然后再投加聚丙烯酰胺〔PAM〕,使得微粒逐步变大,形成肉眼可见的矾花,最后产生沉降。 byR|L: L 8;yN 20、什么叫吸附? Zg"g/I.+d R#.FfWTZ 利用多孔性固体〔如活性炭〕或絮体物质〔如聚铁〕将废水中的有毒有害物质吸附在固体或絮体的表面上或微孔内,达到净化水质的目的,这种处理方法称作为吸附处理。 吸附的对象能够是不溶性固体物质,也能够是溶解性物质。 吸附处理的效率高,出水水质好,因此常作为废水深度处理。 也可在生化处理单元中引入吸附处理,以提高生化处理效率〔如PACT法确实是其中的一种〕。 21、什么叫铁炭处理法? ;L(dmx? 2x%X x3! 铁炭处理法又称铁炭微电解法或铁炭内电解法,它是金属铁处理废水技术的一种应用形式,用铁炭法作为预处理技术来处理有毒有害、高浓COD废水具有一种专门的成效。 铁炭法的处理机理目前尚未完全清晰,现在比较认同的一种说明是: 在酸性条件下,铁与炭之间形成许多个微电流反应池,有机物在微电流的作用下被还原氧化。 铁炭出水再用石灰或石灰乳中和,生成的Fe(OH)2胶体絮状物对有机物具有专门强的絮凝吸附能力。 因此,铁炭法是综合应用了铁的还原性质、铁炭的电化学性质和铁离子的絮凝吸附作用,正是这三种性质的共同作用,使用铁炭法具有专门好的处理成效。 p2s*'dab7 nA$zp 铁炭法的缺点是: 〔1〕铁屑在酸性介质中长期浸泡后易于板结成块,造成堵塞,形成沟流,使操作困难,处理成效降低;〔2〕铁在酸性条件下溶出的铁量较大,加碱中和后产生的泥渣量较多。 vDl6TKXcu d;1%Ei3K 22、铁炭出水什么缘故还要用石灰粉进行中和处理? &}%rZU S- @E 用硫酸调剂成pH为2废水通过铁炭处理后,硫酸成为硫酸亚铁,废水的pH值从2升高至5-6,那么铁炭出水什么缘故还要用石灰粉进行中和处理呢? 或者中和处理时是不是能够少加一些石灰粉呢? elj]e $]O;D~ 铁炭出水中含有大量的硫酸亚铁,假如不予去除的话,会阻碍后续生化池中微生物的生长繁育,因此我们必须要用石灰将废水的pH值从5-6再调高至9以上,使水溶性的硫酸亚铁转化成不溶性的氢氧化亚铁与硫酸钙,然后通过混凝沉降的方法使它们沉淀下来,以保证进入生化池的废水中不含硫酸亚铁。 hS(} j 中和处理时是不是能够少加石灰粉呢? 我们能够在化验室做一个对比实验。 取相同数量的铁炭进水〔pH在2左右〕和铁炭出水〔pH在5-6〕分别放置于二个烧杯中,然后分别计量地加入石灰粉进行中和混凝,二个烧杯中的废水的pH值都调剂至9时,我们能够发觉二个烧杯中所投加的石灰粉的数量是一样的。 这是因为铁不是中和药剂,硫酸所转化成的硫酸亚铁依旧酸性物质,硫酸亚铁在中和过程中转化成氢氧化亚铁与硫酸钙时所耗用的石灰粉是一点也不能少的。 因此,铁炭出水中和处理时是不能够少加石灰粉的。 6XU1w T6 23、如何样估算化学污泥的产生量? H$GJpXIb v8=7 通过化学反应〔如: 中和〕和物化处理〔如: 加药混凝〕所产生的污泥适应上都称作为化学污泥。 铁炭出水通过中和混凝处理后形成的污泥要紧由氢氧化亚铁与硫酸钙组成。 污泥的产生量能够通过投加的硫酸与石灰粉的量来运算。 工程上也能够利用体会进行估算。 一样来说,铁炭进水的pH假如在2左右,那么中和混凝后每吨废水所产生的化学污泥量〔含水率80%〕在50公斤左右。 .8[Uk^q ! =sM`(=~ 24、什么叫废水的生化处理? ]r6S|;: dw6U} 废水的生物化学处理是废水处理系统中最重要的过程之一,简称生化处理。 生化处理是利用微生物的生命活动过程将废水中的可溶性的有机物及部分不溶性的有机物有效地去除,使水得到净化。 事实上,我们对生化处理并不是专门生疏的,天然的水体中存在着一条食物链,即大鱼吃小鱼,小鱼吃虾米,虾米吃小虫,小虫吃微生物,微生物吃污水,假如没有这条食物链,自然界就要乱套了。 在天然的河流中,有着大量的、依靠有机物生活的微生物,它们日日夜夜地将人们排入河流中的有机物〔如工业废水、农药化肥、粪便等等有机物质〕氧化或还原,最终转化为无机物质,假如没有微生物的存在,我们周围的河流,少那么几个月,多那么一、二年,就会成为臭河了,只是由于微生物太微小太分散,以致人们的肉眼看不见罢了。 而废水的生化处理工程那么是在人工条件下对这一过程的强化。 人们将无以计数的微生物全部集中在一个池子内,制造一个专门适合微生物繁育、生长的环境〔如温度、pH值、氧气、氮磷等营养物质〕,使微生物大量增殖,以提高其分解有机物的速度和效率。 然后再往池内泵入废水,使废水中的有机物质在微生物的生命活动过程中得到氧化降解,使废水得到净化和处理。 与其他处理方法相比,生化法具有能耗低、不加药、处理成效好、处理费用低等特点。 OB-gH3: c&&^Do 25、微生物是通过何种方式将废水中的有机污染物分解去除掉的? CJ 'pZ]\G jS_fwuM 由于废水中存在碳水化合物、脂肪、蛋白质等有机物,这些无生命的有机物是微生物的食料,一部分降解、合成为细胞物质〔组合代谢产物〕,另一部分降解氧化为水份,二氧化碳等〔分解代谢产物〕,在此过程中废水中的有机污染物被微生物降解去除。 26、微生物与哪些因素有关? dCbRlW ihv=y\Jt 微生物除了需要营养,还需要合适的环境因素,如温度、pH值、溶解氧、渗透压等才能生存。 假如环境条件不正常,会阻碍微生物的生命活动,甚至发生变异或死亡。 ! &8nwOG x%J4A+kU 27、微生物最适宜在什么温度范畴内生长繁育? ! 06! `LT //x^[fkNq) 在废水生物处理中,微生物最适宜的温度范畴一样为16-30℃,最高温度在37-43℃,当温度低于10℃时,微生物将不再生长。 <%_7% 2rzOh},RS 在适宜的温度范畴内,温度每提高10℃,微生物的代谢速率会相应提高,COD的去除率也会提高10%左右;相反,温度每降低10℃,COD的去除率会降低10%,因此在冬季时,COD的生化去除率会明显低于其它季节。 ){D6E9 PUU"k: { 28、微生物最适宜的pH条件应在什么范畴? Q+i fV"gL(7 微生物的生命活动、物质代谢与pH值有紧密关系。 大多数微生物对pH的适应范畴在4.5-9,而最适宜的pH值的范畴在6.5-7.5。 当pH低于6.5时,真菌开始与细菌竞争,pH到4.5时,真菌在生化池内将占完全的优势,其结果是严峻阻碍污泥的沉降结果;当pH超过9时,微生物的代谢速度将受到阻碍。 rbfIH":
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