CN105668922A - 高浓度聚酯树脂废水处理装置 - Google Patents

高浓度聚酯树脂废水处理装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高浓度聚酯树脂废水处理装置,包括废水调节池、臭氧气浮混凝共沉池、高效缺氧厌氧池、曝气氧化池和砂滤池;臭氧气浮混凝共沉池包括臭氧气浮区、搅拌混合区和沉淀区,臭氧气浮区底部设置有臭氧曝气系统,臭氧曝气系统设有臭氧曝气盘,臭氧曝气盘连接有臭氧气浮混凝共沉池外的臭氧鼓风机,臭氧鼓风机连接臭氧发生器;高效缺氧厌氧池包括通过折流板分隔成的兼氧段、缺氧段和厌氧段,兼氧段末端与缺氧段首端连通,缺氧段末端与厌氧段首端连通;曝气氧化池内设置有曝气氧化池进水管,曝气氧化池进水管下部设有布水三角锥和曝气调控系统,曝气调控系统包括曝气氧化池曝气盘、曝气氧化池鼓风机和溶解氧测量调控装置。

Description

高浓度聚酯树脂废水处理装置
技术领域
[0001 ]本发明涉及环保技术领域,具体涉及一种高浓度聚酯树脂废水处理装置。
背景技术
[0002]近年来,随着国内能源改革和低碳经济的不断加快推进,复合材料的需求迅猛增长,其中,不饱和聚酯树脂(UPR)由于生产工艺简便,原料易得,耐化学腐蚀,力学性能、电性能优良,易成型等优越性,被广泛应用于汽车、石化、纺织、船舶、装备制造、电子信息等各个领域。聚酯树脂行业在飞速发展的同时也产生了大量的高浓度废水,按通常每吨产品产生3〜1t废水计算,每年产生的废水量可达2590万吨以上。聚酯树脂在生产过程中出现的环境问题,尤其是高浓度废水污染问题已然成为阻碍我国聚酯树脂行业可持续发展的重要因素之一,因此,该类废水的治理工作迫在眉睫。
[0003]由于聚酯树脂生产原料的复杂多样性与生产工艺流程、控制参数的差异性,不同企业所排放的聚酯树脂废水性质会有所不同,但总体而言聚酯树脂废水属于一种高浓度高毒性的难降解有机工业废水:(I )C0D高,平均为20000mg/L,B/C在0.1〜0.3之间,可生化性差;(2)水量波动大;(3)废水呈强酸性,通常pH为3〜4; (4)成分复杂,含有大量的难降解芳香类、酚类、环氧烷烃类及各种中间产物等,且芳香类、酚醛类、环氧烷烃类有机物是废水中主要的生物降解限制性污染物,对微生物有很强的毒性和抑制作用;(5)缺少氮、磷等营养物质;(6)含有大量挥发性有机物,带有强烈的刺激性气味。
[0004] 聚酯树脂废水的处理方法有物化法、生化法、物化-生化组合处理方法。物化处理方法能较为高效地去除废水中的COD和部分有机污染物,同时提升废水的可生化性,然而,物化法普遍存在着能耗及运行成本高,难以实现达标处理,易造成二次污染等问题,这使得单一的物化处理工艺在国内推广应用有一定难度。生化处理方法能较为高效地应用于聚酯树脂类废水的处理,然而,聚酯废水含有大量的酚醛类有毒有机物和油酯类物质,导致传统的生化处理工艺在实际工程应用过程中往往存在抗负荷冲击能力差、运行不稳定等问题。物化-生化处理工艺已成功应用于实际聚酯废水处理工程,显示了良好的处理效果,通常出水⑶D可达到100mg/L以下,然而,现有的物化-生化组合处理工艺普遍存在优化组合不科学,处理流程过长、投资和运行费用较高、能耗大、单元处理负荷较低等问题。
发明内容
[0005]本发明要解决的技术问题是:为了解决上述高浓度聚酯树脂废水处理中的问题,本发明提供一种高浓度聚酯树脂废水处理装置。
[0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种高浓度聚酯树脂废水处理装置,包括废水调节池、臭氧气浮混凝共沉池、高效缺氧厌氧池、曝气氧化池和砂滤池;废水调节池、臭氧气浮混凝沉淀池、高效缺氧厌氧池、曝气氧化池和砂滤池依次连通。
[0007]所述的废水调节池包括废水调节池进水管和废水调节池出水管,用于调节废水的pH值、水质和水量;
[0008]所述的臭氧气浮混凝共沉池包括臭氧气浮区、搅拌混合区和沉淀区。所述的臭氧气浮区的中部设置有臭氧气浮混凝共沉池进水管,臭氧气浮区底部设置有臭氧曝气系统,臭氧曝气系统设有臭氧曝气盘,臭氧曝气盘连接有臭氧气浮混凝共沉池外的臭氧鼓风机,臭氧鼓风机连接臭氧发生器。臭氧气浮区上部布设有油渣刮板和油渣槽。臭氧气浮区的下部设有倾斜的底板,气浮反应后的废水沿倾斜的底板流入搅拌混合区的中下部。所述的臭氧气浮区和搅拌混合区之间设有挡流板,挡流板的下部设置有45度的转角,转角转向臭氧气浮区一侧。搅拌混合区的中上部设置有混凝剂添加计量系统,所述的混凝剂为聚合硫酸铁溶液。搅拌混合区的下部设置有搅拌装置。所述搅拌混合区和沉淀区之间设有隔板,该隔板与臭氧气浮混凝共沉池的内壁形成作为废水进入沉淀区的废水流道,沉淀区的出口处设有臭氧气浮混凝共沉池三相分离器,沉淀区的出口上部设有臭氧气浮混凝共沉池溢水堰,沉淀区底部设计成锥形结构,在锥形结构底部设置有沉淀物排放阀。臭氧气浮混凝共沉池溢水堰连接臭氧气浮混凝共沉池出水管,臭氧气浮混凝共沉池出水管连接高效缺氧厌氧池进水管。
[0009]所述高效缺氧厌氧池包括通过折流板分隔成的兼氧段、缺氧段和厌氧段,所述兼氧段首端设有用于供入废水的高效缺氧厌氧池进水管,兼氧段末端与缺氧段首端连通,缺氧段末端与厌氧段首端连通,所述缺氧段和厌氧段进水一侧折流板的下部设置有45度的转角,以避免水流进入时产生的冲击作用,从而起到缓冲水流和均匀布水的作用;厌氧段末端设有尚效缺氧厌氧池二相分尚器和尚效缺氧厌氧池溢水堪,尚效缺氧厌氧池溢水堪连接尚效缺氧厌氧池出水管;所述兼氧段、缺氧段和厌氧段底部设计成锥形结构,锥形结构连接高效缺氧厌氧池污泥排放阀;所述高效缺氧厌氧池的兼氧段、缺氧段和厌氧段的上盖设计成圆锥形结构,圆锥形结构顶端设有独立的甲烷废气集气管。
[0010]所述曝气氧化池中下部设置有曝气氧化池进水管,所述曝气氧化池进水管下部设有布水三角锥;所述布水三角锥下部设有曝气调控系统,所述曝气调控系统包括曝气氧化池曝气盘、曝气氧化池鼓风机和溶解氧测量调控装置;所述的曝气氧化池曝气盘是均匀设置有微孔的微孔式曝气盘,所述曝气氧化池曝气盘通过曝气管连接曝气氧化池鼓风机,曝气氧化池鼓风机设置在曝气氧化池外,曝气氧化池的上部、废水水面下设置溶解氧测量调控装置,所述溶解氧测量调控装置根据氧容量调控鼓风机工作;所述曝气氧化池进水管上部内置有填料;所述曝气氧化池的出水口处布设有曝气氧化池溢流堰。
[0011]曝气氧化池处理后的水经曝气氧化池溢流堰进入砂滤池,过滤处理后的水达标排放。
[0012] 一种采用上述高浓度聚酯树脂废水处理装置进行废水处理的方法,具有如下步骤:
[0013] ①废水通过废水调节池进水管进入废水调节池,调节废水的pH值、水质和水量。
[0014]②然后废水通过臭氧气浮混凝共沉池进水管进入臭氧气浮混凝共沉池的中下部;臭氧曝气盘产生大量细小气泡,臭氧曝气盘产生的细小气泡与浮油、浮渣粘附形成混合体在浮力作用下上升,在油渣刮板的作用下,浮油和浮渣进入油渣槽并被清理外运;臭氧曝气盘产生大量细小气泡把废水中的大分子物质、有毒物质氧化成易于吸收和吸附的小分子物质,然后废水通过气浮区下部设有的倾斜底板和挡流板之间的空隙进入搅拌混合区,与来自混凝剂添加计量系统的混凝剂混合,搅拌装置对废水进行搅拌混合,混凝反应后的废水进入沉淀区的废水流道,臭氧气浮混凝共沉池三相分离器实现泥水分离;固体在重力的作用下下沉到沉淀区的下部,通过底部的沉淀物排放阀排出;沉淀分离后的废水通过臭氧气浮混凝共沉池溢水堰、臭氧气浮混凝共沉池出水管进入高效缺氧厌氧池进水管。
[0015]③废水通过高效缺氧厌氧池进水管进入高效缺氧厌氧池的下部,废水进入高效缺氧厌氧池后沿折流板上下前进,依次通过兼氧段、缺氧段和厌氧段的每个反应室的污泥床,反应池中的污泥随着废水的上下流动和沼气上升的作用而运动,折流板的阻挡作用与污泥自身的沉降作用又使污泥的流速降低,因此大量的污泥都被截留在反应池中,反应池中的微生物与废水中的有机物充分接触。兼氧段的兼性菌、缺氧段和厌氧段的异养菌将废水中的有机物水解为有机酸,使大分子有机物分解为小分子有机物,不溶性的有机物转化成可溶性有机物。厌氧反应后的废水在厌氧段末端设有的高效缺氧厌氧池三相分离器作用下实现泥、水、甲烷气的分离,污泥在重力的作用下下沉到高效缺氧厌氧池的下部,多余的污泥通过底部的污泥排放阀排出;高效缺氧厌氧池产生的甲烷废气通过反应池顶部集气管收集排放;处理后的废水通过高效缺氧厌氧池溢水堰、高效缺氧厌氧池出水管进入曝气氧化池进水管。
[0016]④废水通过曝气氧化池进水管进入曝气氧化池的中下部,在布水三角锥的作用下均匀布水,曝气氧化池曝气盘产生大量的微气泡,溶解氧测量调控装置根据氧容量调控鼓风机工作,确保曝气氧化池水中的溶解氧大于2mg/L。
[0017]⑤曝气氧化池处理后的水经曝气氧化池溢流堰进入砂滤池,过滤处理后的水达标排放。
[0018]⑥臭氧气浮混凝沉淀池、高效缺氧厌氧池产生的沉淀物、污泥经浓缩、脱水后外运。
[0019]本发明的有益效果是:因地制宜,基建投资少,维护方便,能耗较低,对废水具有比较好的处理效果。
附图说明
[0020]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0021 ]图1是本发明实施例臭氧气浮混凝共沉池的结构示意图。
[0022]图1中:1.臭氧气浮混凝共沉池,1-1.臭氧气浮区,1-2.搅拌混合区,1-3.沉淀区,
1-4.臭氧气浮混凝共沉池进水管,1-5.臭氧曝气盘,1-6.臭氧鼓风机,1-7.臭氧发生器,1-8.油渣刮板,1-9.油渣槽,1-10.底板,1-11.挡流板,1-12.混凝剂添加计量系统,1_13.搅拌装置,1-14.隔板,1-15.臭氧气浮混凝共沉池三相分离器,1-16.臭氧气浮混凝共沉池溢水堰,1-17.沉淀物排放阀。
[0023]图2是本发明实施例高效缺氧厌氧池的结构示意图。
[0024]图2中:2.高效缺氧厌氧池,2-1.折流板,2-2.兼氧段,2-3.缺氧段,2-4.厌氧段,2-
5.高效缺氧厌氧池进水管,2-6.高效缺氧厌氧池三相分离器,2-7.高效缺氧厌氧池溢水堰,
2-8.污泥排放阀,2-9.上盖,2-10.集气管。
[0025]图3是本发明实施例曝气氧化池的结构示意图。
[0026]图3中:3.曝气氧化池,3-1.曝气氧化池进水管,3-2.布水三角锥,3_3.曝气调控系统,3-4.填料,3-5.曝气氧化池溢流堰。
[0027]图4是本发明实施例的工艺流程图。
具体实施方式
[0028]现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。
[0029]实施例
[0030]如图1〜图4所示,本发明一种高浓度聚酯树脂废水处理装置,包括废水调节池、臭氧气浮混凝共沉池1、高效缺氧厌氧池2、曝气氧化池3和砂滤池,废水调节池、臭氧气浮混凝共ί/L池1、尚效缺氧厌氧池2、曝气氧化池3和砂滤池依次连通。
[0031]所述的废水调节池包括废水调节池进水管和废水调节池出水管,用于调节废水的pH值、水质和水量;
[0032] 所述的臭氧气浮混凝共沉池I包括臭氧气浮区1-1、搅拌混合区1-2和沉淀区1-3。所述的臭氧气浮区的中部设置有臭氧气浮混凝共沉池进水管1-4,臭氧气浮区底部设置有臭氧曝气系统,臭氧曝气系统设有臭氧曝气盘1-5,臭氧曝气盘连接有臭氧气浮混凝共沉池外的臭氧鼓风机1-6,臭氧鼓风机连接臭氧发生器1-7。臭氧气浮区上部布设有油渣刮板1-8和油渣槽1-9。臭氧气浮区的下部设有倾斜的底板1-10,气浮反应后的废水沿倾斜的底板流入搅拌混合区1-2的中下部。所述的臭氧气浮区1-1和搅拌混合区1-2之间设有挡流板1-11,挡流板1-11的下部设置有45度的转角,转角转向臭氧气浮区一侧。搅拌混合区的中上部设置有混凝剂添加计量系统1-12,所述的混凝剂为聚合硫酸铁溶液。搅拌混合区的下部设置有搅拌装置1-13。所述搅拌混合区和沉淀区之间设有隔板1-14,该隔板与臭氧气浮混凝共沉池的内壁形成作为废水进入沉淀区的废水流道,沉淀区的出口处设有臭氧气浮混凝共沉池三相分离器1-15,沉淀区的出口上部设有臭氧气浮混凝共沉池溢水堰1-16,沉淀区底部设计成锥形结构,在锥形结构底部设置有沉淀物排放阀1-17。臭氧气浮混凝共沉池溢水堰
1-16连接臭氧气浮混凝共沉池出水管,臭氧气浮混凝共沉池出水管连接高效缺氧厌氧池进水管2-5。
[0033]所述高效缺氧厌氧池2包括通过折流板2-1分隔成的兼氧段2-2、缺氧段2-3和厌氧段2-4,所述兼氧段2-2首端设有用于供入废水的高效缺氧厌氧池进水管2-5,兼氧段2-2末端与缺氧段2-3首端连通,缺氧段2-3末端与厌氧段2-4首端连通,所述缺氧段2-3和厌氧段
2-4进水一侧折流板的下部设置有45度的转角,以避免水流进入时产生的冲击作用,从而起到缓冲水流和均匀布水的作用;厌氧段2-4末端设有高效缺氧厌氧池三相分离器2-6和高效缺氧厌氧池溢水堰2-7,高效缺氧厌氧池溢水堰2-7连接高效缺氧厌氧池出水管;所述兼氧段2-2、缺氧段2-3和厌氧段2-4底部设计成锥形结构,锥形结构连接污泥排放阀2-8;所述高效缺氧厌氧池的兼氧段、缺氧段和厌氧段的上盖2-9设计成圆锥形结构,圆锥形结构顶端设有甲烷废气集气管2-10。
[0034]所述曝气氧化池3中下部设置有曝气氧化池进水管3-1,所述曝气氧化池进水管3-1下部设有布水三角锥3-2;所述布水三角锥3-2下部设有曝气调控系统3-3,所述曝气调控系统3-3包括曝气氧化池曝气盘、曝气氧化池鼓风机和溶解氧测量调控装置;进一步,所述的曝气氧化池曝气盘是均匀设置有微孔的微孔式曝气盘。所述曝气氧化池曝气盘通过曝气管连接曝气氧化池鼓风机,曝气氧化池鼓风机设置在曝气氧化池外,曝气氧化池的上部、废水水面下设置溶解氧测量调控装置,所述溶解氧测量调控装置根据氧容量调控曝气氧化池鼓风机工作;所述曝气氧化池进水管上部内置有填料3-4;所述曝气氧化池的出口处布设有曝气氧化池溢流堰3-5。
[0035] 曝气氧化池3处理后的水经曝气氧化池溢流堰3-5进入砂滤池,过滤处理后的水达标排放。
[0036] 一种采用上述高浓度聚酯树脂废水处理装置进行废水处理的方法,具有如下步骤:
[0037] ①废水通过废水调节池进水管进入废水调节池,调节废水的pH值、水质和水量。
[0038]②然后废水通过臭氧气浮混凝共沉池进水管1-4进入臭氧气浮混凝共沉池I的中下部;臭氧曝气盘1-5产生大量细小气泡,臭氧曝气盘产生的细小气泡与浮油、浮渣粘附形成混合体在浮力作用下上升,在油渣刮板1-8的作用下,浮油和浮渣进入油渣槽1-9并被清理外运;臭氧曝气盘1-5产生大量细小气泡把废水中的大分子物质、有毒物质氧化成易于吸收和吸附的小分子物质,然后废水通过气浮区下部设有的底板1-10和挡流板1-11之间的空隙进入搅拌混合区1-2,与来自混凝剂添加计量系统1-12的混凝剂混合,搅拌装置1-13对废水进行搅拌混合,混凝反应后的废水进入沉淀区的废水流道,臭氧气浮混凝共沉池三相分离器1-15实现泥水分离;固体在重力的作用下下沉到沉淀区1-3的下部,通过底部的沉淀物排放阀1-17排出;沉淀分离后的废水通过臭氧气浮混凝共沉池溢水堰1-16、臭氧气浮混凝共沉池出水管进入高效缺氧厌氧池进水管2-5。
[0039]③废水通过高效缺氧厌氧池进水管2-5进入高效缺氧厌氧池2的下部;废水进入高效缺氧厌氧池后沿折流板上下前进,依次通过兼氧段2-2、缺氧段2-3和厌氧段2-4的每个反应室的污泥床,反应池中的污泥随着废水的上下流动和沼气上升的作用而运动,折流板的阻挡作用和污泥自身的沉降作用又使污泥的流速降低,因此大量的污泥都被截留在反应池中,反应池中的微生物与废水中的有机物充分接触。兼氧段2-2的兼性菌、缺氧段2-3和厌氧段2-4的异养菌将废水中的有机物水解为有机酸,使大分子有机物分解为小分子有机物,不溶性的有机物转化成可溶性有机物。厌氧反应后的废水在厌氧段2-4末端设有的高效缺氧厌氧池三相分离器2-6的作用下实现泥、水、甲烷气的分离,污泥在重力的作用下下沉到高效缺氧厌氧池的下部,多余的污泥通过底部的污泥排放阀2-8排出;高效缺氧厌氧池产生的甲烷废气通过反应池顶部集气管2-10收集排放;废水通过高效缺氧厌氧池溢水堰、高效缺氧厌氧池出水管进入曝气氧化池进水管3-1。
[0040]④废水通过曝气氧化池进水管3-1进入曝气氧化池3的中下部,在布水三角锥3-2的作用下均匀布水,曝气氧化池曝气盘产生大量的微气泡,所述溶解氧测量调控装置根据氧容量调控鼓风机工作,确保曝气氧化池水中的溶解氧大于2mg/L。
[0041 ] ⑤曝气氧化池处理后的水经曝气氧化池溢流堰3-5进入砂滤池,过滤处理后的水达标排放。
[0042]⑥臭氧气浮混凝沉淀池1、高效缺氧厌氧池2产生的沉淀物、污泥经浓缩、脱水后外运。
[0043]以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (1)

1.一种高浓度聚酯树脂废水处理装置,其特征在于:包括废水调节池、臭氧气浮混凝共沉池(I)、高效缺氧厌氧池(2)、曝气氧化池(3)和砂滤池; 所述的废水调节池包括废水调节池进水管和废水调节池出水管,用于调节废水的PH值、水质和水量; 所述的臭氧气浮混凝共沉池(I)包括臭氧气浮区(1-1)、搅拌混合区(1-2)和沉淀区(1-3);所述的臭氧气浮区的中部设置有臭氧气浮混凝共沉池进水管(1-4 ),臭氧气浮区底部设置有臭氧曝气系统,臭氧曝气系统设有臭氧曝气盘(1-5),臭氧曝气盘连接有臭氧气浮混凝共沉池外的臭氧鼓风机(1-6),臭氧鼓风机连接臭氧发生器(1-7);臭氧气浮区上部布设有油渣刮板(1-8)和油渣槽(1-9);臭氧气浮区的下部设有倾斜的底板(1-10),气浮反应后的废水沿倾斜的底板流入搅拌混合区(1-2)的中下部;所述的臭氧气浮区(1-1)和搅拌混合区(1-2)之间设有挡流板(1-11),挡流板(1-11)的下部设置有45度的转角,转角转向臭氧气浮区一侧;搅拌混合区的中上部设置有混凝剂添加计量系统(1-12),所述的混凝剂为聚合硫酸铁溶液;搅拌混合区的下部设置有搅拌装置(1-13);所述搅拌混合区和沉淀区之间设有隔板(1-14),该隔板与臭氧气浮混凝共沉池的内壁形成作为废水进入沉淀区的废水流道,沉淀区的出口处设有臭氧气浮混凝共沉池三相分离器(1-15),沉淀区的出口上部设有臭氧气浮混凝共沉池溢水堰(1-16),沉淀区底部设计成锥形结构,在锥形结构底部设置有沉淀物排放阀(1-17);臭氧气浮混凝共沉池溢水堰(1-16)连接臭氧气浮混凝共沉池出水管,臭氧气浮混凝共沉池出水管连接高效缺氧厌氧池进水管(2-5); 所述高效缺氧厌氧池(2)包括通过折流板(2-1)分隔成的兼氧段(2-2)、缺氧段(2-3)和厌氧段(2-4),所述兼氧段(2-2)首端设有用于供入废水的高效缺氧厌氧池进水管(2-5),兼氧段(2-2)末端与缺氧段(2-3)首端连通,缺氧段(2-3)末端与厌氧段(2-4)首端连通;所述缺氧段(2-3)和厌氧段(2-4)的进水一侧折流板的下部设置有45度的转角,以避免水流进入时产生的冲击作用,从而起到缓冲水流和均匀布水的作用;厌氧段(2-4)末端设有高效缺氧厌氧池三相分离器(2-6)和高效缺氧厌氧池溢水堰(2-7),高效缺氧厌氧池溢水堰(2-7)连接高效缺氧厌氧池出水管;所述兼氧段(2-2)、缺氧段(2-3)和厌氧段(2-4)底部设计成锥形结构,锥形结构连接污泥排放阀(2-8);所述高效缺氧厌氧池的兼氧段、缺氧段和厌氧段的上盖(2-9)设计成圆锥形结构,圆锥形结构顶端设有甲烷废气集气管(2-10); 所述曝气氧化池(3)中下部设置有曝气氧化池进水管(3-1),所述曝气氧化池进水管(3-1)下部设有布水三角锥(3-2);所述布水三角锥(3-2)下部设有曝气调控系统(3-3),所述曝气调控系统(3-3)包括曝气氧化池曝气盘、曝气氧化池鼓风机和溶解氧测量调控装置;所述的曝气氧化池曝气盘是均匀设置有微孔的微孔式曝气盘;所述曝气氧化池曝气盘通过曝气管连接曝气氧化池鼓风机,曝气氧化池鼓风机设置在曝气氧化池外,曝气氧化池的上部、废水水面下设置溶解氧测量调控装置,所述溶解氧测量调控装置根据氧容量调控鼓风机工作;所述曝气氧化池进水管上部内置有填料(3-4);所述曝气氧化池的出口处布设有曝气氧化池溢流堰(3-5); 曝气氧化池(3)处理后的水经曝气氧化池溢流堰(3-5)进入砂滤池,过滤处理后的水达标排放。
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