人工湿地的去除机理

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人工湿地去除污染物机理

人工湿地去除污染物机理

人工湿地去除污染物机理人工湿地是由基质、水体、水生植物、好氧或厌氧微生物种群、水生动物组成的复杂生态系统。

人工湿地主要由植物、基质、微生物与自然生态系统,通过物理、化学和生物反应三重协同作用来处理污水,从而达到污水净化的目的。

植物作为人工湿地系统的重要组成部分,在废水处理过程中有非常重要的作用。

一方面,植物可以直接吸收、利用废水中的有机物,供其自身的生长发育,吸收并积累离子态的重金属,使得废水中各种污染物浓度降低;另一方面,植物的合理配置还具有一定的生态美学与经济价值。

在人工湿地净化污水的过程中,植物的作用可以归纳为3个方面:直接吸收、利用污水中的营养物质,吸附和富集重金属和一些有毒、有害物质;为根区好氧微生物输送氧气;增强和维持介质的水力传输。

中国水体重金属污染问题十分注重,传统的处置方法成本较低且适用范围非常有限,因此,人工湿地做为一种生态型、低成本的环境治理方式获得长足发展,特别就是对于垃圾渗滤液净化、工业废水的深度处置、重金属矿山复原废水的攻击、净化等存有十足优势。

1人工湿地处理含重金属废水的现状人工湿地最初就是用以处置城市生活污水或二级污水处理厂的水,如今应用领域人工湿地处置不含重金属的特种废水的研究也日益激增。

在国外,应用人工湿地处理含重金属的废水已有大量研究和较多的实例。

例如,位于美国萨凡纳河场地的人工湿地于年开始运行,该人工湿地面积约km2,被用来处理工艺技术设施废水中的铜污染,进出水中的铜质量浓度分别为31μg/land9μg/l,该人工湿地对废水中铜的去除率高达70.9%[10]。

在实验室中,建立人工湿地模型种植黄泽(limnocharisflava),用以处理垃圾渗滤液中的重金属fe和mn,将垃圾渗滤液稀释至原来浓度的25%后,以0.m3/d的流量,停留时间24.1h和9h的条件下,铁和锰的`去除效率分别为99.2%~91.5%和99.8%~94.7%。

在接纳马来西亚西海岸炼油厂污水的潟湖中,种植了大面积水葫芦(eichhorniacrassipes),用以处理油脂、酚类、硫化物和重金属,结果表明,其对cd、cu、pb、ni、zn、as、hg和cr(iii)的处理效果都十分理想。

《2024年人工湿地的氮去除机理》范文

《2024年人工湿地的氮去除机理》范文

《人工湿地的氮去除机理》篇一一、引言随着城市化进程的加快和工业化的不断发展,水体污染问题日益突出,尤其是氮污染问题亟待解决。

人工湿地作为一种生态、高效、低成本的污水处理技术,具有较好的氮去除效果。

本文旨在探讨人工湿地的氮去除机理,为湿地系统的设计和优化提供理论支持。

二、人工湿地概述人工湿地是一种模拟自然湿地的生态系统,通过植物、基质和微生物的相互作用,实现对污水的净化。

人工湿地具有成本低、维护简单、生态友好等优点,被广泛应用于污水处理领域。

三、氮的来源与危害氮是水体中的主要污染物之一,主要来源于生活污水、工业废水、农业排水等。

过量的氮会导致水体富营养化,引发藻类大量繁殖,消耗水中氧气,影响水生生物的生存。

此外,氮还会渗入地下,污染地下水。

四、人工湿地的氮去除机理人工湿地的氮去除主要依赖于植物吸收、基质过滤和微生物转化三个过程。

1. 植物吸收人工湿地中的植物通过根部吸收污水中的氮,将其转化为自身的营养物质。

这一过程主要包括离子交换和同化作用。

离子交换是指植物根部细胞通过交换阳离子来吸收氮离子;同化作用则是植物利用吸收的氮参与自身的代谢过程。

2. 基质过滤基质是人工湿地的重要组成部分,通过物理、化学和生物作用对氮进行去除。

基质中的黏土、砂等颗粒物可以吸附和过滤污水中的氮;同时,基质中的铁、铝等金属离子可以与氮发生化学反应,生成难溶性的化合物,从而降低水中的氮含量。

3. 微生物转化微生物在人工湿地中发挥着重要作用,通过氨化、硝化、反硝化等过程将氮进行转化。

氨化作用是将有机氮转化为氨态氮;硝化作用是将氨态氮转化为硝态氮;反硝化作用则是将硝态氮转化为气态氮(如氮气),从而从水中去除。

五、结论人工湿地的氮去除机理是一个复杂的生态系统过程,涉及植物、基质和微生物的相互作用。

植物吸收、基质过滤和微生物转化是人工湿地去除氮的主要途径。

了解这些机理有助于我们更好地设计和优化人工湿地系统,提高其氮去除效果。

同时,人工湿地作为一种生态、高效的污水处理技术,具有广阔的应用前景,值得我们进一步研究和推广。

人工湿地净化机理

人工湿地净化机理

人工湿地净化机理一、人工湿地概述人工湿地是一种利用湿地生态系统的生物、物理和化学作用,通过人工构建而成的一种处理污染水体的技术。

它是模拟自然湿地而建造的,具有高效、经济、环保等特点,被广泛应用于城市污水处理、农业排放治理、生态修复等领域。

二、人工湿地净化机理1. 生物作用人工湿地中最重要的净化机理就是生物作用。

在水体通过植物根系和底泥中时,有大量微生物附着在根系和底泥表面上,这些微生物能够分解有机质和氮磷等营养盐,将其转化为无机盐和气体释放出来。

同时,植物根系也能吸收营养盐,促进细菌附着和代谢。

这样就能够有效去除水中的营养盐和有机质。

2. 物理作用人工湿地还能够通过物理作用去除污染物。

例如,在过滤层中设置了多种不同粒径大小的填料材料,可以形成多级过滤层,在水流通过过滤层时,能够去除悬浮物和颗粒物。

同时,人工湿地中的植物根系和底泥也能够吸附和拦截污染物,例如重金属、油脂等。

3. 化学作用人工湿地中的化学作用主要是指氧化还原反应。

在缺氧条件下,还原态的铁、锰等离子能够与污染物发生氧化反应,使其转化为较为稳定的无害物质。

同时,在人工湿地中添加一些化学剂,例如硫酸铁等,也能够有效去除水体中的磷。

三、人工湿地的分类1. 表面流式人工湿地:即水从上到下流动的人工湿地。

这种类型的人工湿地适用于处理低浓度污染水体。

2. 底部流式人工湿地:即水从下到上流动的人工湿地。

这种类型的人工湿地适用于处理高浓度污染水体。

3. 侧向流式人工湿地:即水从侧面进入,在填料层内进行处理后再排出。

这种类型的人工湿地适用于处理高浓度污染水体。

四、人工湿地的应用1. 城市污水处理:人工湿地可以作为城市污水处理的一种技术手段,通过生物、物理和化学作用去除污染物,使得污水达到排放标准。

2. 农业排放治理:农业生产中的养殖废水和农药残留等都会对周围环境造成污染,利用人工湿地技术能够有效去除这些污染物。

3. 生态修复:在城市化进程中,许多湿地被填埋或者破坏。

《2024年人工湿地的氮去除机理》范文

《2024年人工湿地的氮去除机理》范文

《人工湿地的氮去除机理》篇一一、引言随着社会经济的发展和人口的不断增长,水体富营养化问题日益突出,尤其是氮的污染成为全球关注的环境问题。

人工湿地作为一种低成本的污水处理技术,在去除水体中的氮等污染物方面表现出显著的效果。

本文将详细阐述人工湿地的氮去除机理。

二、人工湿地概述人工湿地是一种模拟自然湿地的生态系统,通过植物、基质和微生物的共同作用,实现对污水中氮、磷等污染物的去除。

其具有建设成本低、维护简单、生态效益显著等优点,被广泛应用于污水处理领域。

三、人工湿地的氮去除机理(一)物理吸附与截留人工湿地中的基质(如砂、石、土壤等)具有较大的表面积,能够通过物理吸附和截留作用,将污水中的氮素(如氨氮、有机氮等)吸附在基质表面。

同时,湿地中的植物根系也能拦截部分氮素,减少其进入水体的可能性。

(二)微生物作用1. 氨化作用:湿地中的微生物能够将有机氮分解为氨氮,为后续的氮去除过程提供基础。

2. 硝化作用:在好氧条件下,硝化细菌将氨氮氧化为亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。

这一过程需要氧气参与,因此在人工湿地中通常设置好氧区和缺氧区的交替环境,以利于硝化细菌的生长和活动。

3. 反硝化作用:在缺氧条件下,反硝化细菌将硝酸盐氮还原为氮气,从而从污水中去除氮素。

这一过程需要在缺氧环境中进行,通常在湿地的底层或水流较慢的区域进行。

(三)植物吸收人工湿地中的植物(如芦苇、香蒲等)能够通过根系吸收水中的氮素,并将其转化为自身的组成部分。

这样,植物在生长过程中就能将吸收的氮素同化,进一步减少水中的氮含量。

此外,植物的凋落物也能为基质和微生物提供营养物质,促进生态系统的循环。

四、结论人工湿地的氮去除机理是一个综合的过程,涉及物理吸附与截留、微生物作用以及植物吸收等多个方面。

这些机理共同作用,使得人工湿地能够有效地去除水中的氮素,保护水环境。

然而,人工湿地的运行效果受多种因素影响,如基质类型、植物种类、气候条件等。

因此,在实际应用中,需要根据具体情况进行设计和优化,以实现最佳的氮去除效果。

《2024年人工湿地的氮去除机理》范文

《2024年人工湿地的氮去除机理》范文

《人工湿地的氮去除机理》篇一一、引言随着城市化进程的加快和工业化的不断发展,水体污染问题日益突出。

氮的排放超标已经成为我国许多流域水质污染的重要原因之一。

作为污水处理技术的重要手段,人工湿地利用自然的生态系统和生态过程来达到对氮的有效去除,具有良好的实际应用和科学探索价值。

本文将就人工湿地的氮去除机理进行深入探讨。

二、人工湿地的概述人工湿地是一种模拟自然湿地的人工生态系统,通过植物、微生物和基质之间的相互作用,实现对污水的净化。

它利用土壤、植物和微生物的物理、化学和生物作用,去除水中的氮、磷等污染物,达到净化水质的目的。

三、人工湿地的氮去除机理人工湿地的氮去除主要通过物理吸附、生物同化、微生物分解等过程实现。

具体来说,包括以下几个方面的机理:1. 物理吸附:人工湿地中的介质(如砂、土壤等)具有较大的表面积和吸附能力,可以吸附水中的氮。

这些介质对氮的吸附主要依靠介质表面的离子交换和静电作用,从而达到去除氮的目的。

2. 生物同化:湿地中的植物通过根部吸收水中的营养物质,包括氮、磷等,从而实现对其的同化。

植物的生物量在一段时间内可对一定数量的污染物进行存储。

这种方式可以在短期内减少水中污染物的含量,同时也为后期污水的治理提供了一定保障。

3. 微生物分解:人工湿地中的微生物对氮的去除起到了关键作用。

微生物在湿地环境中进行硝化反应和反硝化反应,将氨氮转化为氮气或氮氧化物,从而达到去除氮的目的。

这些反应需要适宜的环境条件(如温度、pH值等)和充足的氧气供应。

四、具体去除过程1. 氨化作用:在湿地中,氨化细菌将有机氮分解为氨态氮(NH4+)。

这个过程主要发生在基质表面或微小的水滴中。

2. 硝化作用:硝化细菌将氨态氮氧化为硝态氮(NO3-)。

这个过程需要在有氧环境下进行,产生的亚硝酸盐和硝酸盐会溶解在水中或被介质吸附。

3. 反硝化作用:在厌氧条件下,硝酸盐在反硝化细菌的作用下被还原为气态的氮气(N2)。

这个过程中氮的去除主要是通过湿地的土壤和植被进行的。

人工湿地的原理

人工湿地的原理

人工湿地的原理
人工湿地是模拟自然湿地环境建设的人工生态系统,通过人工构建湖泊、河流或池塘等水体环境,利用湿地植物和微生物的作用处理和改善废水的水质。

其原理主要包括以下几个方面:
1. 植物吸收和降解污染物:在人工湿地中种植具有吸收和降解能力的湿地植物,如芦苇、菖蒲、香蒲等。

这些植物通过根系吸收废水中的污染物,并将其转化为植物生长所需的营养物质,如氮、磷等。

同时,湿地植物还通过释放氧气促进水中有机物的降解,改善水体的氧气含量。

2. 微生物降解污染物:湿地植物的根系及湿地底泥中富集了大量生物菌群,包括细菌、真菌等。

这些微生物通过降解废水中的有机物,将其分解为氨、硝酸盐等无害物质。

同时,微生物的降解作用还能去除废水中的重金属等有害物质。

3. 物理过滤:通过湿地中植物的生长、水流的缓慢流动以及湿地底泥的吸附作用,废水中的颗粒物质、悬浮物、泥沙等可以被物理过滤和拦截,从而使水体变得清澈透明。

4. 湿地水体循环:湿地系统中通常设有进水口和出水口,通过调控水流的流速和流向,使废水在湿地中经过多次循环处理,增加了废水与湿地植物、微生物的接触次数,提高了废水的处理效果。

综上所述,人工湿地主要通过湿地植物和微生物的吸收、降解和过滤作用,以及水体循环来达到污水处理的目的。

在人工湿
地的处理过程中,污水的有机物、氨氮、硝酸盐等污染物可以得到有效去除,同时还能改善水体的氧气含量、悬浮物和泥沙的沉淀,使废水得到净化和自然恢复。

《2024年人工湿地去污机理及其国内外应用现状》范文

《2024年人工湿地去污机理及其国内外应用现状》范文

《人工湿地去污机理及其国内外应用现状》篇一一、引言随着工业化的快速发展和城市化进程的加速,水体污染问题日益严重,已经成为影响人类生存环境和健康的重要问题。

为了有效解决水体污染问题,人工湿地作为一种新兴的生态修复技术,逐渐受到广泛关注。

人工湿地通过模拟自然湿地的生态过程,利用物理、化学和生物的综合作用,实现对污水的净化处理。

本文将详细介绍人工湿地的去污机理及其在国内外应用现状。

二、人工湿地的去污机理人工湿地是一种利用自然生态系统的物理、化学和生物过程进行污水处理的技术。

其去污机理主要包括以下几个方面:1. 物理净化机制人工湿地通过沉淀、过滤等物理作用,去除污水中的悬浮物、有机物等。

湿地中的填料层、植物根系等对污水进行拦截、吸附,有效降低污染物的浓度。

2. 化学净化机制人工湿地中的化学过程主要包括氧化还原反应、中和反应等。

湿地中的植物、微生物等通过分泌酶等物质,与污水中的有机物发生化学反应,将有机物分解为无机物,从而实现污染物的去除。

3. 生物净化机制人工湿地中的生物过程是去污的主要机制。

湿地中的植物、微生物等形成了一个复杂的生态系统,通过吸收、同化、降解等方式,将污水中的营养物质、重金属等有害物质转化为无害物质。

其中,植物的作用尤为显著,它们通过根系吸收污水中的营养物质,同时为微生物提供生长环境。

三、国内外应用现状1. 国内应用现状近年来,我国在人工湿地领域的研究和应用取得了显著成果。

国内的人工湿地主要应用于城市污水处理、工业废水处理、农村生活污水处理等方面。

在城市建设方面,人工湿地被广泛应用于城市园林、生态公园等建设中,起到了美化环境、净化水质的作用。

在工业废水处理方面,人工湿地能够有效去除废水中的重金属、有机物等污染物,降低废水对环境的危害。

在农村生活污水处理方面,人工湿地能够解决农村污水排放问题,改善农村环境。

2. 国外应用现状国外在人工湿地领域的研究和应用起步较早,已经形成了较为成熟的技术体系。

人工湿地的氮去除机理

人工湿地的氮去除机理

人工湿地的氮去除机理人工湿地的氮去除机理人工湿地作为一种生态工程手段,被广泛应用于水体的净化和环境保护领域。

其中,对水体中氮的去除具有重要意义,因为氮是水体中的主要污染物之一,过高的氮含量会导致水体富营养化,进而引发水体生态系统的破坏。

本文将从人工湿地的氮去除机理进行探讨,以期更好地理解人工湿地在氮去除方面的作用和意义。

在人工湿地中,氮的去除主要包括氮素转化和氮素沉降两个过程。

首先,氮素的转化是指将水体中的无机氮转化为有机氮或氮气的过程。

在此过程中,主要涉及到氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐等形式的氮素。

人工湿地的植物和微生物是氮素转化的主要驱动力,它们通过吸收和利用水体中的氮素,加快氮素的转化速率。

植物通过吸收和利用水体中的氮素,使其转变为有机氮,并存储在植物身体中。

同时,湿地中的微生物通过生物降解等代谢过程将水体中的氮转化为氮气,从而实现氮素的去除。

其次,氮素的沉降是指水体中的氮沉积到湿地底部或沉积物中的过程。

在此过程中,湿地底部的沉积物起到了重要的作用。

湿地底部的沉积物富含有机质,其中的微生物能够吸附和转化水体中的氮素。

此外,湿地底部的沉积物还能够吸附和沉淀氮素,从而实现氮素的沉降。

此外,湿地植物的根系也能够通过吸附和沉淀氮素的方式,促进氮素的沉降。

人工湿地的氮去除机理是复杂而多样的,它受到多种因素的影响。

首先,湿地的水深和水流速度对氮的去除有着重要影响。

适当的水深和适度的水流速度有利于氮素转化和沉降过程的进行。

其次,湿地中植物种类和数量也会影响氮的去除效果。

不同植物对氮素的吸收和利用能力不同,植物种类的选择和数量的调控对氮的去除效果具有重要意义。

此外,水体的温度、光照强度、氧气含量等环境因素也会对氮的去除过程产生影响。

综上所述,人工湿地的氮去除机理是一个复杂而多样的过程。

通过湿地中的植物和微生物的作用,将水体中的无机氮转化为有机氮或氮气,并促使氮素沉积到湿地底部或沉积物中,从而实现对氮的去除。

然而,人工湿地的氮去除机理受到多种因素的影响,需要综合考虑不同因素之间的相互作用,以提高氮去除的效率和效果,为水体的净化和环境保护做出更大的贡献综合考虑湿地底部沉积物和湿地植物的作用,人工湿地的氮去除机理是一个复杂而多样的过程。

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植物主要通过三种途径去除有机污染物: 植物直接吸收有机污染物 植物根系释放分泌物和酶 植物和根际微生物的联合作用
人工湿地中含有溶解性重金属和不溶性重金属,去除重金属 的途径有多种。 过程主要体现在:基质、微生物和植物三者的协调作用下, 利用物理、化学和生物方法,通过土壤或填料对溶解性重金 属的吸附和反应、植物对溶解性重金属的吸收作用、不溶性 重金属随悬浮颗粒沉淀以及溶解性重金属以难溶性化合物的 形式沉淀在实现对重金属的去除。 当重金属进入湿地系统后,大部分金属通过络合和螯合作用 被基质和根部固定,因为土壤中含有很大表面积和表面能的 有机胶体、无机胶体、有机无机复合胶体等胶体颗粒,这些 胶体颗粒具有吸附和同时与表面的离子发生离子交换作用, 从而有效地去除重金属污染物。
N的去除
磷在人工湿地系统中的去除主要来自3个方面 的作用: ①微生物正常的同化或植物的吸收作用; ②聚磷菌的过量摄磷作用; ③基质的物理化学作用;其中最主要的是基 质对磷的吸附作用及其纳磷容量,而植物吸
磷的去除
进入到湿地系统中的磷部分 被植物吸收,在秋冬季节储 存在植物体内的磷随着植物 的枯萎死亡共同落在基底上, 随后部分磷被微生物缓慢分 解重新释放回水体当中,部 分会仍然保留在基质中积累 起来成为腐殖质,这部分含 磷物质在好氧条件下很容易 被植物吸收而重新利用,但 是,在厌氧条件下却不会被 生物酶所分解,可以稳定地 蓄积和保存,随着基质的清 除更换,便可以把磷从系统 中彻底去除。有研究表明在 湿地底层中累积、腐败的植 物残体仍具有吸附结合和促 进共沉淀含磷化合物的作用, 可以给人工湿地系统带来新 的磷吸附能力
地球之肾 --人工湿地 --人工湿地
• 2月2日,3月22日 月 日 月 日 • 这俩看似平凡的日子让 你有何联想? 你有何联想? • 没有头绪吗?下面的问 没有头绪吗? 题或许对你有所帮助吧! 题或许对你有所帮助吧!
• 这问题已经不新鲜了, 这问题已经不新鲜了, 毫无压力地说出答案是 “水”。 • 请问下:什么东西越洗 请问下: 越脏呢? 越脏呢? • 那反问:如何把水洗干 那反问: 净呢? 净呢? • 你应该有头绪了,人工 你应该有头绪了, 湿地,它担当此项大任。 湿地,它担当此项大任。
从21世纪起,随着湿地技术及其优点广为国人所知,湿地技 术在我国各地都有非常广阔的应用前景。人工湿地污水处理 技术与常规污水处理技术相比有如下优势:可保持较高的水 力负荷;处理效果稳定可靠,出水BOD5、SS、大肠杆菌数 明显优于二级生化处理,在某些场合可替代三级生化处理; 基建投资低,运行费用低;运行操作简单,不需要复杂的自 控系统;适宜处理间歇排放的生活污水,耐污能力及水力负 荷强,抗冲击性能好;具有生态服务功能,有景观效益[9]。 一个人工湿地系统的建立,植物的选择和配置是很重要的考 虑因素。在系统建立和植物栽种配置时要将系统的主要功能 与植物的植物学特性充分结合起来考虑。只有这样,才能充 分发挥不同植物各自的优势,达到更好的处理净化效果
当污水通过基质层时,寄生虫卵被沉降、截 留。细菌和病原体在湿地中的去除主要通过 紫外线照射等实现,另外植物根系和某些细 菌的分泌物对病毒也有灭活作用,但也有研 究表明:当病菌在水体中和悬浮固体颗粒结 合在一起,由液相转向固相时,其在水中的 存活期更长些,使病毒和细菌的灭活率不高。 因此在污水处理过程中不能忽视这个问题
怎么去 除呢


病原菌
有机物 重金属
区,氮在微生物的作用下进行氨 氮的硝化过程: NH4+ N02- NO3在远离根区的部位, NO3- 由于 缺氧环境而进行反硝化过程,从 而使氮以气体的形式而除去: NO3- N02- NO N2O N2 人工湿地生态系统中存在氮的循 环。硝化和反硝化是人工湿地中 去除氮的一种重要途径,植物输 送氧气到达底部根区,在跟区联 合会形成很多耗氧的小 湿地底部有机物的分解和生物降 解及底部较低的NO的浓度,及充 足的有机物做碳源,这些都为反 硝化过程的进行创造了条件。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
人工湿地进水中的氮主要以有机氮和氨氮的形式存在,其最终 的转化途径主要有以下几方面: 氨氮被人工湿地植物和微生物同化吸收,转变为有机体的 一部分,可通过定期对植物的收割使氮得到部分去除; 氨氮的挥发,湿地地面氨挥发在较高的 pH(>8)条件下才 能发生,非离子氨相对容易挥发,可以通过向上扩散到水面, 在通过气液界面的传质进入大气而去除; 人工湿地中的溶解氧呈区域性变化,连续呈现好氧、缺氧及厌 氧3种状态,相当于许多串联或并联A2/O处理单元,使硝化和反 硝化作用可以同时进行。在此环境下,有机氮经氨化作用转化 为氨氮,在好氧条件下,氨氮经亚硝化、硝化作用分别转变为 NO 2 --N 和 NO 3 --N,然后它们在缺氧和有机碳源的条件下, 经反硝化作用被还原为 N 2,释放到大气中,达到最终脱氮的 目的
人工湿地是通过模拟自然湿地, 人工湿地是通过模拟自然湿地, 人 为设计与建造的由基质、植物、 为设计与建造的由基质、植物、微生 物和水体组成的复合体, 物和水体组成的复合体,利用生态系 统中基质-水生植物-微生物的物理、 统中基质-水生植物-微生物的物理、 化学和生物的三种协同作用来实现对 污水的净化。人工湿地对有机物、 污水的净化。人工湿地对有机物、营 养物质有较强的去除能力, 养物质有较强的去除能力,在实现生 态环境效益的同时可美化环境, 态环境效益的同时可美化环境,实现 废水资源化 。
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