絮凝沉降(4组)
(完整版)《水污染控制工程》习题案例
《水污染控制工程》习题案例1．试分析水资源与水的自然循环的关系。
2．试分析水体污染与水的社会循环的关系，以及产生水体污染的根本原因。
3．试述水污染控制工程在水污染综合防治中的作用和地位。
4．试述水污染控制工程在水污染综合防治中的作用和地位。
5．水体自净能力、水环境容量与水污染控制工程有怎样的关系?试举例说明之6．试归纳污染物的类别、危害及相应的污染指标。
7．含氮有机物的好氧分解过程分氰化和硝化两个阶段，这两个阶段能否同时进行，为什么?生活污水水质指标中BOD5是和哪个阶段的需氧量相对应?8．试简述BOD、COD、TOD、TOC的内涵，根据其各自的内涵判断这四者之间在数量上会有怎样的关系，并陈述其原因。
9．废水处理系统的作用是什么?它与处理单元及核心单元、核心设备间有怎样的关系？10．什么是废水处理的级别?对于城市污水而言，通常有怎样的级别划分?11．为什么要对废水进行预处理?通常有哪几种具体的预处理方法?12．某企业生产废水排放量为60m3/h，其浓度变化为每8h一周期，每周期内的小时浓度为30、80、90、140、60、50、70、100mg／L。
试求将其浓度均和到70mg／L所需要的均和池容积及均和时间。
13．某酸性废水的pH值逐时变化为4.5、5、6.5、5、7，其水量的逐时变化依次为5、6、4、7、9m3／h，废水排放标准为pH＝6~9，问完全均和后是否满足排放标准的要求?14．试说明沉淀有哪几种类型？各有何特点，并讨论各种类型的内在联系与区别，各适用在哪些场合？15．设置沉砂池的目的和作用是什么？曝气沉砂池的工作原理与平流式沉砂池有何区别？16．水的沉淀法处理的基本原理是什么？试分析球形颗粒的静水自由沉降（或浮上）的基本规律，影响沉淀或浮上的因素有哪些？17．水中油珠的密度ρs＝800kg／m3，直径众＝50µm，求它在20℃水中的上浮速度?18．某废水的静置沉降试验数据如下表，试验有效水深H＝1.8m，污水悬浮物浓19．悬浮物浓度为430mg／L的有机废水进行絮凝沉降试验,实验数据如下表，试求沉降时间为60min、深度为1.8m时的悬浮物总去除率。
(整理)絮凝沉降试验
6 煤泥水沉降实验煤泥水的沉降试验参照MT190-88《选煤厂煤泥水沉降试验方法》进行。
煤泥水的采制方法参照设计用煤泥水原始试样的采取方法，取设计用原始煤样（按各粒级所占比例的不同配比）150kg，缩分至25kg于转筒中，加水75kg，转动30min后，过0.5mm筛子。
筛下水为试验用煤泥水。
6.1自然沉降试验试验结果见表6.1。
根据表6.1绘制了沉降速度分布曲线，见图6-1。
表6.1 煤泥水自然沉降特性试验结果分析煤泥水来源：按MT190-88制取溶解性固体含量：0.57g/L 水温：18℃煤泥水初始浓度：54.43g/L图6-1 煤泥水自然沉降速度分布曲线6.2絮凝沉降试验试验过程参照MT/T190-1988《选煤厂煤泥水沉降试验方法》，在500mL带塞量筒中进行。
将盛有500mL试验用样的量筒静置，用移液管抽出与所加药剂体积相同的上澄清液。
然后按照所需量加入药剂，将量筒作5个循环上下的自然翻转，使药剂分散均匀。
在每次沉降试验开始10min后，用移液管于量筒液面下100mm刻度处吸取50mL 上澄清液，测定其悬浮物浓度，并以此来表示该次试验的澄清效果。
试验中所使用的药剂：明矾（现场用药）；聚合氯化铝（巩义市清源化材厂）；聚丙烯酰胺（天津福晨化学药剂厂）。
6.2.1探索性试验1.PAM絮凝效果试验使用聚丙烯酰胺对循环水进行絮凝沉降试验。
试验结果见表6.2。
絮凝剂用量与上清液浓度关系图见图6-2。
表6.2 絮凝剂沉降结果表图6-2 絮凝剂用量与上清液浓度关系图由表6.2和图6-2可以看出在絮凝剂用量在8mg/L时，上清液浓度最低，但从上清液浓度和药耗（假设选煤厂煤泥水循环量为1000m3/h，絮凝剂用量在1mg/L时，药耗为1kg/h，每班用量为8kg）综合考虑，絮凝剂用量为4mg/L比较合适，从而选择4mg/L为絮凝剂的最佳用量。
2.明矾凝聚效果试验使用明矾对循环水进行凝聚沉降试验。
试验结果见表6.3。
工业废水处理工初级习题库
工业废水处理工初级习题库一、单选题（共80题，每题1分，共80分）1、SBR反应器的顺序操作是（）。
A、进水→反应→出水→沉淀→闲置B、闲置→进水→反应→沉淀→出水C、进水→反应→沉淀→出水→闲置D、进水→沉淀→反应→闲置→出水正确答案：C2、污水泵站设备运行时，根据（）控制泵的运行台数。
A、运行泵的出口压力B、集水池液位C、运行泵的电流D、污水排放量正确答案：B3、污水二级处理的概念是（）处理。
A、物理化学B、化学C、物理D、生物正确答案：D4、厌氧生物处理法（）。
A、沼气池B、厌氧生物滤池C、UASBD、以上都是正确答案：D5、脱水是将污泥的含水率降低到（）以下的操作。
A、10%B、95%－96％C、50%—60%D、80%—85%正确答案：D6、设有变频的鼓风机用于供给（）曝气使用A、调节池B、积泥池C、曝气池D、沉淀池正确答案：A7、同传统活性污泥法相比，延时曝气法曝气池的泥龄（）。
A、短B、无法确定C、相同D、长正确答案：D8、下列物质中酸性最强的是（）。
A、间硝基苯酚B、乙醇C、碳酸D、苯酚正确答案：C9、离心泵的空载试运转必须在（）进行。
A、检修前B、出口阀门打开后C、灌泵前D、灌泵后正确答案：D10、在工业用水中，冷却用水占工业用水的（）以上。
A、70%B、90%"C、50%D、30%正确答案：A11、调节池的作用是（）。
A、调节水量B、均和水质C、调节水量和均和水质D、以上都不是正确答案：C12、根据腐蚀机理，可以将金属分为（）。
A、全腐蚀和局部腐蚀B、化学腐蚀和电化学腐蚀C、污泥腐蚀和微生物腐蚀D、晶间腐蚀和电偶腐蚀正确答案：B13、COD定义是用强氧化剂氧化 ( )所消耗的量。
称为化学需氧量。
A、有机物B、无机物C、微生物D、化合物正确答案：A14、下列哪个不属于吸附的类型（）。
A、交换吸附B、化学吸附C、物理吸附D、扩散吸附正确答案：D15、正常情况下，污水中大多含有对pH值具有一定缓冲能力的物质，下列不属于缓冲溶液组成的物质是（）。
水污染控制工程(完整版)
第九章污水水质和污水出路一、污水分类:生活污水、工业废水、初期污染雨水及城镇污水(综合污水)。
(P1)二、水质指标三、滤膜:反渗透膜(﹤1nm)→纳滤膜(﹤2nm)→超滤膜(﹤2~50nm)→微滤膜(200nm)四、化学指标:BOD5(在规定条件下微生物氧化分解污水或受污染的天然水样中有机物所需要的氧量,以mg/L为单位,(20℃,5d))、BOD Cr、I Mn,TOC。
五、水体的自净作用(河流的自净作用是指河水中的污染物质在河水向下游流动中浓度自然降低的现象。
)的机制:①、物理净化(稀释、扩散、沉淀或挥发);②、化学净化(氧化、还原和分解);③、生物净化(水中微生物对有机物的氧化分解作用)。
六、污染源类型(点源与面源)及其特征/区别七、氧垂曲线定义:水体受到污染后,水体中溶解氧逐渐被消耗,到临界点后又逐步回升的变化过程,称氧垂曲线。
八、天然水体的水质参数(无COD)及其成分九、(选择题/填空题)水循环十、(名词解释/填空题)水污染控制工程的主要内容及其任务十一、城市处理(三阶段)十二、(了解及记忆)地表水水质分类:参考《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)。
分为五类(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类),记忆相关的项目的指标。
第十章污水的物理处理一、格栅的作用及种类(1)、作用:去除可能堵塞和缠绕水泵机组、曝气器及管道阀门的较粗大悬浮物,并保证后续处理设施能正常运行。
(2)、种类:A.按格栅形状:平面格栅+曲面格栅;B.按栅条净间距:①、粗格栅(50~100mm);②、中格栅(10~40mm);③、细格栅(1.5~10mm);C.按栅条断面形状:圆形、矩形与方形。
(3)、格栅渠道的宽度的选择标准:应使水流保持适当流速→一方面泥沙不至于沉积在沟渠底部,另一方面截留的污泥不至于冲过格栅。
二、格栅、筛网截留的污染物的处置方法:①、填埋;②、焚烧(820℃以上);③、堆肥;④、把栅渣粉碎后再返回废水中,作为可沉固体进入初沉池。
自由沉淀实验(HM)(2)
自由沉淀实验(HM)(2)实验要求1.时间：2022年6月22日（周日）给排水11-1班第1~4组：上午8：00开始第5~8组：上午10：00开始给排水11-2班第1~4组：下午14：30开始第5~8组：下午16：30开始2.地点：学科楼8楼给排水实验室3.分组要求：4.纪律要求：按时来实验室做实验，实行签名考勤制度；实验结束后给老师检查试验验结果、签名后方可离开。
5.强调：（1）实验前写好预习报告，否则不能做实验。
（2）不来做实验无实验成绩。
6.实验报告包括：实验目的、原理、方法步骤、原始数据、数据处理（并画出E-t和E-u的关系曲线）、思考题、心得体会等。
实验五自由沉淀实验项目性质：综合性所属课程名称：排水工程实验计划学时：3一、实验目的(1)观察沉淀过程，加深对自由沉淀特点、基本概念及沉淀规律的理解。
(2)掌握颗粒自由沉淀实验的方法，求出沉淀曲线。
二、实验原理水中的悬浮固体并非单一均匀的球形颗粒，而是大小、形状和密度都各不相同的颗粒群，因而沉淀效果、特性无法通过公式求得，而是要通过静沉实验来判定其沉降性能，并按试验数据绘制沉降曲线。
沉降曲线是在直角坐标上表示沉降效率与沉降时间或沉降效率与沉降速度之间的关系的曲线。
浓度较稀的、粒状颗粒的沉淀属于自由沉淀，其特点是静沉过程中颗粒互不干扰、等速下沉，其沉速在层流区符合Stoke公式。
由于自由沉淀时颗粒是等速下沉，下沉速度与沉淀高度无关，因而自由沉淀可在一般沉淀柱内进行，但其直径应足够大，一般应使D≥100mm以免颗粒沉淀受柱壁干扰。
图11、沉淀柱2、水泵3、水箱4、支架5、气体流量计6、气体入口7、排水口8、取样口三、取样方法自由沉降适用于悬浮固体浓度较低，且为非絮凝性或弱絮凝性的水质状况。
试验是在设有一个取样口的透明沉降柱中进行的。
柱的内径为100mm，有效高度为1.5～2.0m。
取样口可设在工作水深为H的低部，也可设在H/2的中部，二者分别称为底部取样和中部取样。
絮凝剂沉降实验
絮凝剂沉降实验
一﹑实验目的
浓缩池溢流样在相同时间内加絮凝剂与自由沉降的时间；
二、实验器材
溢流样、量筒、电子秤、计时器、塑料桶（5L）；
三、实验药剂
聚丙烯酰胺（分子量1200万以上）；
四、实验步骤
1、取干排旋流器溢流样于5L塑料桶中,搅拌、混匀；
2、分别取溢流样放入1000ml量筒中,按取样顺序编为为1#、2#、3#；
3、将1#、2#、3#样品同时放置在试验台上；
4、将配制好的3‰聚丙烯酰胺溶液（将称好的3g聚丙烯酰胺加入1000ml水中,搅拌均匀）分别加入1#、2#试样，3#试样不变；
5、分别在5分钟、10分钟、15分钟观察1#、2#、3#试样的沉降数值；
五、实验结果
1
2
3
1#、2#样品在5 min 沉淀高度为80 mm，随着时间的增加数值不变，已完全沉淀；3#样品在5min沉淀高度为40 mm，在15min后3#样品沉降物高度为70mm，接近于完全沉淀；
六、现场运行建议
山东的絮凝剂厂家取溢流样品带走，至今没有给出答复；汉冶没有做现在实验；焦作亿生做现场实验，并同意现场使用絮凝剂，来进行工业试验。
经工业试验，焦作亿生公司聚丙烯酰胺沉降效果可以满足现生产要求，建议使用此厂家产品。
标准答案
一、填空题（每空0.5分，共15分）1、按作用原理不同，废水处理方法可分成生物法、化学法、物理法、物化法四大类。
2、调节池的主要作用是调节水量和均和水质。
3、胶体的稳定性包括：动力学稳定性和聚集稳定性。
混凝处理关键是要破坏胶体的聚集稳定性。
4、根据废水中可沉物的浓度和特性不同，沉淀可分为__自由沉淀___、_絮凝沉淀_、_拥挤沉淀(成层沉淀、区域沉淀)__、_压缩沉淀_四种基本类型。
5、今有一理想平流式沉淀池，体积为V，深度为H，若颗粒沉速为u0，则Q= Vu0/H。
若将其分隔为n层浅池，整个沉淀池进水量保持不变，则每个浅池的表面负荷q0′= u0 /n 。
6、一般规律，对于疏水性颗粒易与气泡粘附，而亲水性颗粒难以与气泡粘附。
7、穿孔管配水系统属于大阻力配水系统，穿孔板配水系统属于小阻力配水系统。
8、根据作用机理不同，吸附可分为物理吸附、化学吸附、离子交换吸附三种形式。
9、在常温、稀溶液中，离子交换树脂对Ca2+、Cr3+、Ba2+、Na+的离子交换势高低顺序依次为Cr3+ > 、Ba2+ > Ca2+ > Na+。
在离子交换过程中，上述离子最先泄露的是Na+。
10、电渗析膜是_离子交换_膜，电渗析的推动力是___电位差___，电渗析去除的污染物是阴、阳离子。
反渗透膜是_分子扩散（半透）_膜，反渗透的推动力是_压力差__，反渗透膜透过的物质是水或溶剂。
11、油在废水中存在的三种状态①悬浮状态②溶解状态③乳化状态。
12、混凝的四大机理：双电层压缩机理、吸附电中和机理、吸附架桥机理、沉淀物网捕机理二、名词解释（每小题3分，共15分）1、K80：滤料的不均匀系数，K80=d80/d10，K80越大，滤料越不均匀。
2、自由沉淀：指水中悬浮物浓度不高，颗粒在沉淀过程中呈离散状态，而且不具有凝聚性能。
固体颗粒在下沉过程中不改变形状、尺寸、密度、互不干扰，各自完成沉淀过程。
（指水中的悬浮物浓度不高时的一种沉淀类型，在沉淀过程中，悬浮颗粒之间互不干扰，各自独立完成沉淀过程。
絮凝沉淀的过程
絮凝沉淀的过程絮凝沉淀是指在水处理过程中，通过物理、化学等方式将悬浮物、胶体等微小颗粒渐渐聚集成较大颗粒，并使其沉积到底部，从而达到净化水质的目的。
本文将认真介绍絮凝沉淀的过程，包括原理、方法、工艺、设备和应用等方面。
原理絮凝沉淀的原理是利用各种化学药剂（如絮凝剂、凝集剂等）对原水物理特性进行调整，使得碎片化的微小颗粒聚集成较大的团簇，由于其密度大于水而沉降到底部，从而实现除去杂质的目的。
在悬浮颗粒中，大部分微小颗粒的质量远小于其上升所需的阻力，因此微小颗粒极难全部通过重力沉降而清除。
而接受化学药剂结合物理选择，通过颗粒的聚合，使得颗粒半径不断增大，最后形成较大的团簇，由于沉降速度大增而能够顺当去除。
方法1.絮凝剂法：通过添加絮凝剂，使微小颗粒聚集形成较大的团簇，随后加入凝集剂使得团簇增大并沉积。
常用的絮凝剂有铝酸盐、铁酸盐、硅酸盐等，常用的凝集剂有氯化铁、聚合氯化铝等。
该方法成本低、处理效果好，但在使用过程中需要把握药剂的投放量和投放时机等关键技术。
2.压缩气浮法：紧要利用压缩空气产生的微气泡将微小颗粒附着，使其变为浮力微小、简单聚集成泡沫板块，最后经过震动、过滤等处理方式溶解。
该方法广泛应用于高浊度、高磷废水处理过程中，处理效果显著，同时对药剂投放的要求相对较少。
3.浮选法：接受物理吸附剂将水中的颗粒、胶体等吸附在物理吸附剂的表面，利用颗粒、胶体等在药剂、物理吸附剂的作用下，形成比水密度大的沉降凝集体，利用自重和给水流的作用使其沉淀到池底。
工艺1.机械格栅：紧要用于去除大颗粒物质、植物碎屑等，在预处理反渗透工艺、排污处理和水槽配套中使用较为广泛。
2.沉淀池：紧要用于去除大颗粒固体物质、沉淀物等，结构简单、操作简单、效果显著。
3.槽流反应器：常用于无特别要求的污水处理中，接受化学药剂结合物理选择的方法，去除颗粒、胶体等微小颗粒。
4.活性炭过滤器：常用于去除水的异色、异味、有机物质，结构紧凑、效果稳定、使用便利，具有较为广泛的应用前景。
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上海江科实验设备有限公司
絮凝沉降实验
型号：GJK28
一、实验目的
水处理中经常遇到的沉淀多属于絮凝颗粒沉淀，即在沉淀过程中，颗粒的大小、形状和密度都有所变化，随着沉淀深度和时间的增长，沉速越来越快。
絮凝颗粒的沉淀轨迹是一条曲线,难以用数学方式来表达，只能用实验的数据来确定必要的设计参数。
通过实验希望达到以下目的：
1、了解絮凝沉淀特点和规律；
2、掌握絮凝沉淀实验方法和实验数据整理方法。
二、实验设备与材料
1、水泵
2、配水箱
3、搅拌装置
4、配水管阀门
5、水泵循环管阀门
6、各沉淀柱进水阀门
7、各沉淀柱放空阀门
8、排水管
9、取样口
（1）沉淀柱：有机玻璃沉淀柱，直径D=100mm，柱高1500mm，沿不同高度设有取样口。
（2）配水及投配系统：配水箱、搅拌装置、水泵、配水管等
（3）取样设备（自备）：定时器、烧杯、移液管、磁盘等。
（4）悬浮物分析所需设备及用具（自备）：分析天平（感量0.1mg）、带盖称量瓶、干燥皿、烘箱等。
（5）水样（自备）：城市污水或人工配水等。
三、实验步骤
（1）将欲测水样倒入进水槽进行搅拌，待搅拌均匀后取样测定原水悬浮物浓度（SS）。
（2）开启水泵及各沉淀池的进水阀
（3）依次向1~4沉淀柱内进水，当水位达到溢流孔时，关闭进水阀门，同时记录沉淀时间。
4根沉
淀柱的沉淀时间分别是20min、40 min、60 min、80 min、100 min 、120 min。
（4）当达到各柱的沉淀时间时，沿柱面自上而下依次取样，测定水样悬浮物浓度。
（5）将实验数据记入表1，计算结果记入表2
表1 絮凝沉淀实验数据记录表
表2 各取样点悬浮物去除率E 值计算表
四、实验相关知识点
悬浮物浓度不太高，一般在600~700mg/L 以下的絮凝颗粒，在沉降过程中颗粒之间会发生相互碰撞而产生絮凝作用的沉淀称为絮凝沉淀。
给水工程中的混凝沉淀污水处理中初沉淀池内的悬浮物沉淀均属此类。
絮凝沉淀过程中由于颗粒相互碰撞，使颗粒粒径和质量凝聚变大，从而沉降速度不断加大，因此，颗粒沉降实际是一个变速沉降过程。
在实验中所说的絮凝沉淀颗粒的沉速食该颗粒的平均沉淀速度。
絮凝颗粒在平流沉淀池中的沉淀轨迹是一条曲线，不同于自由沉淀的直线运动。
在沉淀池内颗粒去除率不仅与颗粒沉速有关，而且与沉淀有效水深有关。
因此在沉淀柱内，不仅要考虑器壁对悬浮颗粒沉淀的影响，还要考虑沉淀柱高对沉淀效率的影响。
实验装置，每根沉淀柱在高度方向每隔150~250mm 开设一取样口，柱上部设溢流孔。
将悬浮物浓度及水温已知的水样注入沉淀柱，搅拌均匀后开始计时，每隔20min 、40 min 、60 min 、……分别在每个取样口同时取样50~100mL ，测定其悬浮物浓度并利用下式计算各水样的去除率。
%100c c c E 0
i
0⨯-=
（式1） 以取样口高度为纵坐标，以取样时间为横坐标，将同一沉淀时间与不同高度的去除率标注在坐标内，将去除率相对的各点连成去除曲线，绘制絮凝沉淀等去除率曲线。
静沉重絮凝沉淀颗粒去除率的计算基本思路和自由沉淀一致，但方法有所不同。
自由沉淀采用累计曲线计算法，而絮凝沉淀采用的是纵深分析法，根据絮凝沉淀等去除率曲线，应用图解法近似求出不同时间、不同高度的颗粒去除率，图解法就是在絮凝沉淀曲线上作中间曲线，计算见图，去除率分为两部分。
（1） 全部被去除的悬浮颗粒。
即指在制定的停留时间T 及给定的沉淀池有效水深H 0两直线相交点的
等去除率线所对应的E 值，它只表示T
H u u 0
0=
≥的那部分完全可以去除颗粒的去除率。
（2） 部分被去除的悬浮颗粒。
悬浮物沉淀时，虽然有些颗粒小，沉速小，不可能从池顶沉到池底，
但处在池体的某一高度时，在满足
i i u H u h <
时就可以被去除。
这部分颗粒是指沉速T H u 0<的那些颗粒。
这部分颗粒的沉淀效率也不相同，其中颗粒的沉速快。
其计算方法、原理和分散颗
粒沉淀一样，用图解法，因中间曲线对应的不同去除率的水深度分别为h 1、h 2、h i 、…，则
i H h 近似地代表了这部分颗粒中所能沉到池底的比例。
这样可将分散颗粒沉淀中的
dP u u 0
P 0
s
⎰
用 ()()() +-+-+-340
32302120i
E E H h E E H h E E H h 代替。
综上所述，总去除率用下式计算
()()()1n t n t 0
i 1t 2t 22t 1t 01
r E E H h E E H h E E H h E E -+++++-++-+-+
= （式2） 五、实验结果整理
（1）实验基本参数整理
实验日期 年 月 日 水样性质及来源 沉淀柱直径D= 柱高H=
水温/℃ 原水悬浮物浓度SS 0(mg/L) 绘制沉淀柱及管路连接图
(2)实验数据整理。
将实验数据进行整理，并计算各取样点的去除率填在各取样点的坐标上。
（3）在以沉淀时间T 为横坐标，以深度H 为纵坐标，将取样各点的去除率填在各取样点的坐标上。
（4）在上述基础上，用内插法绘制等去除率曲线。
E 最好是以5%或10%为一间距，如25%、35%、45%、或20%、25%、30%。
（5）选择某一有效水深H ，过H 做x 轴平行线与各去除率线相交，再根据（式2）计算不同沉淀时间的总去除率。
（6）以沉淀时间t 为横坐标，E 为纵坐标，绘制不同有效水深H 的E~H 关系曲线及E~u 曲线。
六、注意事项
（1）
向沉淀柱进水时，速度要适中，既要防止悬浮物由于进水速度过慢而絮凝沉淀；又要防止由于进水速度过快，沉淀开始后柱内还存在紊流，影响沉淀效果。
（2）
由于同时从每个柱的5个取样口取样，人员分工、烧杯编号等准备工作要做好，以便能在较短的时间内从上至下准确的取出水样。
（3） 测定悬浮物浓度时，一定要注意两平行水样的均匀性。
（4）
注意观察，描述颗粒沉淀过程中自然絮凝作用及沉速的变化。
七、思考题
1、 观察絮凝沉淀现象，并叙述与自由沉淀现象有何不同，实验方法有何区别。
2、 两种不同性质污水经絮凝实验后，所得同一去除率的曲线之曲率不同，试分析其原因，并加以讨论。