活性污泥曝气池
4四、活性污泥系统的运行方式1
①、在外沟中仅提供将BOD氧化并稳定所需的氧量， 保持DO浓度为0mg/L或接近于0mg/L，这样，即可节 省供氧的能耗，又可为反硝化提供有利的条件。 ②、在外沟中保持厌氧或缺氧的条件下，聚磷菌又可 以进行磷的释放，以使它们在好氧条件下吸附污水 中更多的磷，达到除磷的作用。 ③、奥贝尔氧化沟的脱氮 根据硝化反应硝化原理，脱氮过程需先将NH3N在有氧的条件下转化成硝态氮，然后在无分子态氧 存在的条件下把硝态氮还原成氮气，这就要求在运 行中必须创造一个好氧和缺氧这样一个环境条件， 由于奥贝尔氧化沟特有的三沟DO浓度呈0—1—2的 分布，这正好创造了一个较好的脱氮环境条件。
进水 回流污泥
二 沉 池
剩余污泥 推流式工艺平面图
出水
2、完全混合活性污泥法
污水进入曝气池后与池中原有的混合液充分混合。 因此，池内混合液的组成，F/M值，微生物群的量和质 是完全均匀一致的。整个过程在污泥增长曲线上的位置 仅是一个点，这意味着在曝气池中所有部位的生物反应 都是同样的，氧的吸收率也是相同的，其主要工艺流程 如下：
序批式的含义
序批式活性污泥中的“序批式”包括两层含义： ①.运行操作在空间上按序列、间歇的方式进行，由于 污水是连续或半连续排放，因而处理系统中至少需 要2个以上的反应器来交替运行。因此，从总体上污 水是按顺序依次进入每个反应器。而各反应器相互 协调作为一个有机的整体完成污水的净化功能，但 对每一个反应器则是间歇进水和间歇排水。 ②.每个反应器的运行操作是分阶段、按时间顺序来进 行的。一般典型的SBR工艺的一个完整运行周期由5 个阶段组成，即进水阶段、反应阶段、沉淀阶段、 排水阶段和闲置阶段。从第一次进水开始到第二次 进水开始称为一个工作周期。
（2）、奥贝尔氧化沟的区分
活性污泥指标及污泥膨胀处理
活性污泥法处理的关键在于具有足够数量和性能良好的污泥。
它是大量微生物聚集的地方，即微生物高度活动的中心，在处理废水过程中，活性污泥对废水中的有机物具有很强的吸附和氧化分解能力，故活性污泥中还含有分解的有机物和无机物等。
污泥中的微生物，在废水中起主要作用的是细菌和原生动物。
微生物的指示作用(1) 着生的缘毛目多时，处理效果良好，出水BOD5和浊度低。
(如小口钟虫、八钟虫、沟钟虫、褶钟虫、瓶累枝虫、微盘盖虫、独缩虫)这些缘毛目的种类都固定在絮状物上，并随窗之而翻动，其中还夹杂一些爬行的栖纤虫、游仆虫、尖毛虫、卑气管叶虫等，这说明优质而成熟的活性污泥。
(2) 小口钟虫在生活污水和工业废水处理很好时往往就是优势菌种。
(3) 如果大量鞭毛虫出现，而着生的缘毛目很少时，表明净化作用较差。
(4) 大量的自由游泳的纤毛虫出现，指示净化作用不太好，出水浊度上升。
(5) 如出现主要有柄纤毛虫，如钟虫、累枝虫、盖虫、轮虫、寡毛类时，则水质澄清良好，出水清澈透明，酚类去除率在90%以上。
(6) 根足虫的大量出现，往往是污泥中毒的表现。
(7) 如在生活污水处理中，累枝虫的大量出现，则是污泥膨胀、解絮的征兆。
(8) 而在印染废水中，累枝虫则作为污泥正常或改善的指示生物。
(9) 在石油废水处理中钟虫出现是理想的效果。
(10) 过量的轮虫出现，则是污泥要膨胀的预兆。
另在一些对原生动物不宜生长的污泥中，主要看菌胶团的大小用数量来判断处理效果。
活性污泥中的微生物活性污泥是微生物群体及它们所吸附的有机物质和无机物质的总称。
微生物群体主要包括细菌、原生动物和藻类等。
其中，细菌和原生动物是主要的两大类。
（一）细菌细菌是单细胞生物，如球菌、杆菌和螺旋菌等。
它们在活性污泥中种类多、数量大、体积微小，具有强的吸附和分解有机物的能力，在污水处理中起着关键作用。
在活性污泥培养的初期，细菌大量游离在污水中，但随着污泥的逐步形成，逐渐集合成较大的群体，如菌胶团、丝状菌等。
什么是曝气池
什么是曝气池?
曝气池是废水和活性污泥的混合器，又是活性污泥微生物处理的反应器。
曝气池在活性污泥处理中是主体，是关键设备。
活性污泥法是一种好氧生物处理法，废水中的有机污染物的氧化分解要有好氧的微生物参与，这种微生物的生长繁殖就需要有充足的氧气。
另外，废水中的有机污染物与微生物需要有充分接触的机会，而曝气池就是提供了这个需要和机会。
由此可见，曝气池的作用：一方面使活性污泥处于悬浮状态，使废水与活性污泥能够充分接触；另一方面通过曝气，向活性污泥微生物提供必要的氧气，保持好氧状况与条件，促使微生物的正常生长与繁殖，又为废水中有机污染物被活性污泥吸附、氧化分解提供了良好的条件。
曝气池在活性污泥生物处理中一直发挥非常重要的作用，也是当前污水处理领域中最为应用广泛的处理技术和设备之一。
但也有不足之处，池体庞大，占地面积大，电耗比较高，管理复杂。
水污染控制工程 名词解释3
BOD-污泥负荷：曝气池单位重量活性污泥，在单位时间螚接受，并将其降解到预定程度的有机污染物量COD-容积负荷：单位曝气池容积，在单位时间内能接受，并将其降解到预定程度的有机污染物量。
剩余污泥：由于微生物的代谢和生物合成作用，使曝气池中的活性污泥生物量增加，经二次沉淀池沉淀下来的污泥一部分回流到曝气池供再处理污水用，多余的排放到系统之外的部分即活性污泥。
折点加氯法：去除水中氨氮时采用的一种化学法。
脱氮是加氯量以折点对应的加氯量为准，所以称为折点加氯法生化需氧量BOD：在水温为20度的条件下，由于微生物的生活活动，将有机物氧化成无机物所消耗的溶解氧量化学需氧量COD：用强氧化剂在酸性条件下，在有机物氧化为CO2，H2O所需消耗的氧量。
化学沉淀法：是往水中投加某种化学药剂，使与水中的溶解物质发生互换反应，生成难溶于水的盐类，形成沉渣，从而降低水中溶解物质的含量。
生物接触氧化法：是一个介于活性污泥法和生物滤池之间的处理方法，它兼具有这两种方法的优点。
污泥龄：是指每日新增的污泥平均停留在曝气池中的天数，也就是曝气池全部活性污泥平均更新一次所需的时间，或工作着的活性污泥总量同每日排放的剩余污泥量的比值。
混合液悬浮固体浓度（MLSS）：又称混合液污泥浓度，他表示在曝气池单位容积混合液内所含的活性污泥固体物的总量。
污泥容积指数（SVI）：简称污泥指数。
在曝气池混合液经过30min沉淀后每1g干污泥所形成的沉淀污泥所占有的容积。
离子交换法：离子交换法脱盐处理，使用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。
向树脂填充塔充水水中水中无机盐类通过交换吸附反应得到去除。
氧垂曲线：水体受到污染，水体当中的溶解氧逐步被耗去，到达临界点又逐步回升的过程。
水体污染：是指排入水体的污染物在数量上超过该物质在水体中的本底含量和水体的环境容量，从而导致水的物理、化学以及微生物性质发生变化，使水体固有的生态系统和功能受到破坏。
水体自净：污染物随污水排入水体后，经过物理的、化学的与生物化学的作用，使污染的浓度降低或总量减少，受污染的水体部分地或完全地恢复原状，这种现象。
活性污泥法曝气池出现泡沫的原因及控制因素
活性污泥法曝气池出现泡沫的原因及控制因素曝气池出现泡沫原因1、污泥停留时间：由于产生泡沫的微生物普遍生长速率较低、生长周期较长，所以较长的污泥停留时间（SRT）有利于这些微生物生长。
如采用延时曝气方式等超低负荷的活性污泥系统就易产生泡沫现象，而且一旦泡沫形成，泡沫层的生物停留时间就独立于曝气池内的污泥停留时间，易形成稳定持久的泡沫。
2、pH值：pH值从7.0下降到5.0-5.6时，能有效的减少泡沫的形成。
放线菌和丝状菌的生长对pH值极敏感，最适宜的pH值为7.8左右，当pH值为5.0时，就能有效控制其生长。
3、溶解氧（DO）：放线菌是严格的好氧菌，在缺氧或厌氧条件下，不易生长。
4、温度：与生物泡沫形成有关的菌类都有各自适宜的生长温度和最佳温度，当环境或水温有利于它们生长时，就可能产生泡沫现象。
一般来说，温度在30℃以上时，容易爆发泡沫现象。
5、憎水性物质：污水中含有不溶性或憎水性物质（如油、脂类等）有利于放线菌的生长。
6、曝气方式：据观察，不同曝气方式产生的气泡不同，微气泡或小气泡比大气泡更有利于产生生物泡沫，并且泡沫层易集中于曝气强度低的区域。
7、气温、气压和水温的交替变化：严重的泡沫现象在温度高的夏季和寒冷的冬季都不会发生，每年都出现在春夏、秋冬换季时。
由水温高于气温而交变到水温低于气温时和由水温低于气温而交变到水温高于气温时容易出现泡沫现象，在气压和气温交变的时期，由于环境的更迭，使微生物的生长、构成等发生了变化，容易出现泡沫现象。
曝气池泡沫控制对策1、喷洒水等增加表面搅拌的方法：喷洒水是一种最简单和最常用的物理方法，通过喷洒水流或水珠以打碎浮在水面的气泡，可以有效减少曝气池或二沉池表面的泡沫。
打散的污泥颗粒部分重新恢复沉降性能，但丝状细菌仍然存在于混合液中，所以，不能消除泡沫现象的根本原因。
2、投加杀菌剂或消泡剂：可以采用具有强氧化性的杀菌剂，如氯、臭氧和过氧化物等。
还有利用聚乙二醇、硅酮生产的市售药剂，以及氯化铁和铜材酸洗液的混合药剂等。
曝气和曝气池
完全混合式曝气池
• 完全混合式曝气池可以与二沉池合建，也可以 分开设置，所以有合建式和分建式两种 a.分建式 曝气池与二沉池分开设置，有专门的污 曝气池与二沉池分开设置， 泥回流系统，便于控制，应用较多。 泥回流系统，便于控制，应用较多。 b.合建式 合建式将曝气池和二沉池合在一起建成 一个池子， 一个池子 ， 使该池同时具有曝气和沉淀的双重 功能。 国内将这种池子叫做曝气沉淀池， 功能 。 国内将这种池子叫做曝气沉淀池 ， 国外 称为加速曝气池。 称为加速曝气池。
氧转移量和供气量的计算
c.供气量
实际氧转移量换算成标准氧转移量，再求出供气量。 (R0—标准氧转移量，kgO2／h)
cim( 20) R0 = 1.024(T − 20) α ( βρ cim(T ) − c) R
如 果 曝 气 器 的 氧 利 用 率 为 EA （ % ） ， 氧 气 的 密 度 为 1.43kg／m3 ，空气中氧气的含量为20.1%（体积比）， 则所需供气量为 G= R0
0.3E A
曝气原理--动力效率
动力效率是曝气器或曝气机的性能参数之一，指单 位输出功率使氧气转移到水中的量，单位为kgO2／kw·h。 动力效率越高，曝气器或曝气机的性能越好，提供一定 量的氧气所消耗的动力越少
曝气方法及设备
• 鼓风曝气 用风机和空气扩散装置向曝气池混合液鼓入空气的方 法叫鼓风曝气。风机有离心风机和罗茨风机两种 隔膜曝气头 隔膜曝气管 螺旋曝气器 射流曝气器 • 机械曝气 机械曝气又称表面曝气，其充气装置是安装于水面的 曝气机。曝气机有立式和卧式两种。
合建式--圆形曝气沉淀池
圆形曝气沉淀池 1—曝气区；2—导流区；3—回溢窗；4—曝气叶轮； 曝气区； 导流区 导流区； 回溢窗 回溢窗； 曝气叶轮 曝气叶轮； 曝气区 5—沉淀区；6—顺流圈；7—回流缝；8—进水管； 沉淀区； 顺流圈 顺流圈； 回流缝 回流缝； 进水管 进水管； 沉淀区 9—排泥管；10—出水槽 排泥管； 排泥管 出水槽
曝气池的构造
——曝气池的构造
管鑫
生活污水处理流程
工艺设计主要内容
活性污泥系统由曝气池、曝气系统、 二沉池、污泥回流设备等组成。 工艺设计与计算主要包括：
工艺流程的选择； 曝气池的设计与计算； 曝气系统的设计与计算； 二沉池的设计与计算；等
工艺设计主要内容
曝气池的工艺设计
1、曝气池的类型； 2、曝气池的构造； 3、曝气池的体积计算； 4、需氧量和供氧量的计算； 5、曝气池池体设计计算
工艺设计主要内容
1、曝气池的类型
① 根据混合液在曝气池内的流态，可分为推流式、完全 混合式和组合式三种；
② 根据曝气方式，可分为鼓风曝气池、机械曝气池以及
二者联合使用的机械鼓风曝气池； ③ 根据曝气池的形状，可分为长方廊道形、圆形、方形 以及环状跑道形等四种； ④ 根据曝气池与二沉池之间的关系，可分为合建式（即
一般呈廊道型，有单廊道、双廊道、三廊道、五廊道等。
工艺设计主要内容
（1）推流式曝气池
工艺设计主要内容
（1）推流式曝气池
工艺设计主要内容
（2）完全混合式曝气池
完全混合式曝气池可以是圆形、方形或矩形，水深一般 3-5m。 微生物的组成与数量、有机物降解速率、耗氧率在池内 各部位都是不变的。污水一进入曝气池，立即与池中混合 液混合，所以混合液各质点性质相同。 完全混合式曝气池可以与二沉池合建，也可以分开设 置，所以有合建式和分建式两种。
曝气沉淀池）和分建式两种。
工艺设计主要内容
（1）推流式曝气池
呈长条形，长宽比为5-10，宽度比（有效宽度与有效水深） 为1-2，有效水深3-9m。长池可以折流，进水方式不限，出 水多为溢流堰，一般采用鼓风曝气。
从池首到池尾，微生物、基质的组成与数量等都在连续 变化，有机物降解速率、耗氧率也都连续变化。
活性污泥法在曝气池中的应用
活性污泥法在曝气池中的应用参考资料：/news/details7742.htm泥法是最常见的污水生物处理方法，污水在经过初步沉淀去除各种大块颗粒之后送到好氧反应池，在池中通过进口曝气管供给氧气。
在活性污泥法中，经处理后排出的水中的大部分活性污泥被沉淀下来返回反应池，这样可以维持很高的微生物密度和活性。
当污水停留在好氧反应池期间，一部分有机物被处理成无机物，即矿化；另一部分转化为微生物细胞物质。
在活性污泥法中，严重影响处理效果的是污泥的沉降性能。
性污泥沉降性能差，由于丝状细菌和真菌的过分繁殖将导致活性污泥膨胀。
虽然活性污泥的膨胀机理尚不完全清楚，但通常在碳氮比（C：N）和碳磷比（C：P）的比值较高，水中溶解的氧气浓度较低的条件下容易产生。
为维持良好的处理效果，应当避免发生污泥膨胀，因此在活性污泥法中要严格控制进入系统废水的C：N和C：P的比值，并维持较高的溶解氧水平，这样才能维持良好运行状态。
产生的活性污泥除一部分回流利用外，其它多余的则需要另外处理。
处理的方法是厌氧消化、填埋或干燥。
干燥后的处理物可以用作农业肥料。
活性污泥法的基本组成①曝气池：反应主体②二沉池： 1）进行泥水分离，保证出水水质；2）保证回流污泥，维持曝气池内的污泥浓度。
③回流系统：1）维持曝气池的污泥浓度；2）改变回流比，改变曝气池的运行工况。
④剩余污泥排放系统： 1）是去除有机物的途径之一；2）维持系统的稳定运行。
⑤供氧系统：提供足够的溶解氧有效运行条件①废水中含有足够的可容性易降解有机物；②混合液含有足够的溶解氧；③活性污泥在池内呈悬浮状态；④活性污泥连续回流、及时排除剩余污泥，使混合液保持一定浓度的活性污泥；⑤无有毒有害的物质流入。
活性污泥性能指标1、活性污泥的基本性质①物理性能：“菌胶团”、“生物絮凝体”：颜色：褐色、（土）黄色、铁红色；气味：泥土味（城市污水）；比重：略大于1，（1.002~1.006）；粒径：0.02~0.2 mm；比表面积：20~100cm2/ml。
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活性污泥中生物相之變化
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活性污泥程序常見異常現象
1.污泥鬆化（sludge bulking）
若活性污泥發生鬆化（膨化）現象，則進入終沈 池之污泥會形成雲霧狀翻滾，污泥沈降效果非常 差，此時SVI值常在200 mL/g以上；污泥鬆化常 見原因有五：(1)F/M太低，(2)曝氣池DO太低， (3)流入曝氣池之廢水氮太少（BOD：N：P = 100：5：1），(4)曝氣池之pH低於6.5，及(5)流 入曝氣池之廢水含硫化物
活性污泥系統實廠之操作評析
崑 山 科 技 大 學 環 境 工 程 系 黃 汝 賢
1
污水量及水質
核准最大污水產生量= 188100 m3/d 目前污水量= 106600 m3/d
pH = 7.2，水溫= 28.6℃，COD = 187 mg/L，BOD
= 86 mg/L，SS = 121 mg/L (99年1月~8月平均值) ，大腸桿菌= 107~108 CFU/100 mL
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活性污泥系統之操控
5.維持適當污泥齡（sludge age）；污泥齡操控值會 因有機廢水之生物分解性及水溫而不同，一般範 圍為5～30天 污泥齡= VX/(QwXr + QeXe)
式中
Qw =污泥廢棄流量 (m3/d) Xr =廢棄污泥濃度(mg MLVSS/L) Qe =出流水流量 (m3/d) Xe =出流水VSS濃度(mg VSS/L)
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活性污泥之生長曲線
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活性污泥/微生物特性
1.活性污泥由細菌、真菌、原生動物及輪蟲組成 2.細菌負責有機物之降解；生物膠羽大都藉由膠團 桿菌(細菌及真菌)的生長而形若膠團桿菌太多，會 造成污泥鬆化而使污泥無法沈降 3.污泥鬆化(真菌異常生長)因素：F/M太低、DO太 低、pH太低、氮太少、含硫化物 4.原生動物為判定系統出流水質良好的生物指標， 通常須出現適量自由游動性纖毛蟲、有柄纖毛蟲及 少量輪蟲
2
處理流程
HRT及表面溢流率計算依據 Q = 188100 m3/d (核准最大污水產生量) 進流污水→抽水站(HRT = 2 min)→攔篩機→渦 流沉砂池 (HRT = 0.12 min)→巴歇爾槽→初沉 池(表面溢流率= 38 m3/m2-d， HRT = 1.6 h)→ 活性污泥曝氣池(HRT = 4.2 h)→終沉池(表面溢 流率= 32 m3/m2-d，HRT = 4.5 h)→氯接觸池 (HRT= 22 min；0.2 mg Cl2/L，pH = 6.9~7.2)→ 放流至內海
3
初沉池之操作
Q = 106600 m3/d 表面溢流率= 22 m3/m2-d；有效水深= 2.5 m (一般設計值 30~40 m3/m2-d；3.5~4.0 m) SS去除率平均值約 20%
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初沉污泥體積量
計算依據 Q = 106600 m3/d , SSinf = 121 mg/L SS去除率平均值約 20% 一般初沉污泥含水率約99.65% (0.35% dry solids)
式中
Q = 廢水進流量 (m3/d) V = 曝氣池容量(m3) X = 曝氣池平均污泥濃度(mg MLVSS/L)
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活性污泥系統之操控
2.維持曝氣池中溶氧濃度（DO）1～3 mg/L 3.維持曝氣池中污泥濃度（MLVSS）1500～ 2500 mg/L 4.監控曝氣槽中污泥沈降性，一般採用污泥 容積指標（SVI）80～150 mL/g SVI = SV30 (%) × 104/MLSS (mg/L)
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(1)水解反應 ( hydrolysis ) sucrose + H2O → glucose + fructose
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(2) 氧化分解
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(3) 細胞合成
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(4) 細胞氧化（內呼吸作用）
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活性污泥系統之操控
1.食微比（F/M )：F/M通常控制在0.1～0.5 kg COD/kg MLVSS-day，可依下式計算： F/M = (Q × COD)/V X
106600 m3/d × 121 mg SS/L × 0.2 × 10-3 = 2580 kg dry solids/d 2580 kg/d ÷ 0.0035 ÷ (1.04 × 103 kg/m3) = 710 m3/d 3199090 m3/月× 121 mg SS/L × 0.2 × 10-3 = 77416 kg dry solids/month 77416 kg/d ÷ 0.0035 ÷ (1.04 × 103 kg/m3) = 21270 m3/month
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活性污泥程序常見異常現象
3.污泥Байду номын сангаас體
終沈池表面散佈著像針尖大小的膠羽，而從溢流 堰流出，即表示污泥解體；可能是因污泥齡太長 ，形成污泥老化現象而解體
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活性污泥程序常見異常現象
4.出流水混濁現象
終沈池出流水呈現雲霧狀且含懸浮固體物；可能 原因包括：污泥鬆化、污泥上浮、污泥解體、過 度曝氣及毒性物質流入
好氧性分解（aerobic decomposition） 好氧菌、兼氣菌從有機物獲得能源，亦以 有機物做為細胞合成的碳源(異營菌) ；在 分解有機物過程中，以水中自由氧（O2） 做為氫/電子的接受者，最終產物有CO2、 H2O及NH3等;以胞外酵素水解蔗糖及產氣 桿菌分解葡萄糖(C6H12O6）說明如下：
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活性污泥程序常見異常現象
2.污泥上浮（sludge rising）
終沈池表面散佈著污泥塊或有氣泡產生，即表示 污泥上浮現象；可能是因污泥在終沈池之停留時 間太久(厭氣狀態)而產生脫硝作用[NO3-→NO2→N2(g)]或硫酸鹽還原作用[SO42-→H2S(g)]，所 形成之氣體會將池底污泥帶至池表面
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活性污泥程序
曝氣池在供氧條件下，利用好氧菌、兼氣菌 將進流廢水中膠體狀及溶解性有機物氧化 分解/代謝成穩定物質(CO2、H2O及NH3等) 及增殖微生物，微生物流入終沈池固液分 離，大部份沈澱污泥迴流至曝氣池(維持適 當污泥濃度)，僅少部份過剩污泥廢棄(維持 適當污泥齡)，另行污泥處理
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活性污泥程序
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活性污泥法曝氣量之估算
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活性污泥法曝氣量之估算
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活性污泥法曝氣量之估算