采用Anammox颗料污泥工艺对酵母废水进行脱氮处理的研究

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厌氧氨氧化颗粒污泥

厌氧氨氧化颗粒污泥

厌氧氨氧化颗粒污泥厌氧氨氧化颗粒污泥一、概述Anammox(Anaerobicammoniumoxidation)工艺称为厌氧氨氧化工艺,是由荷兰Delft技术大学1990年提出的一种新型脱氮工艺。

该工艺的原理是:在严格厌氧条件下,以亚硝氮为电子受体,氨氮为电子供体,反应生成氮气。

厌氧氨氧化工艺是一项极具应用前景的工艺,主要表现为:厌氧氨氧化是自养的微生物过程,即不需要添加任何有机物或还原性无机物作为电子供体;厌氧氨氧化细菌倍增时间很长,污泥产率低,减少了污泥的二次处理量;厌氧氨氧化为一产碱过程,结合氨氧化过程既可以利用氨氧化过程的产物亚硝氮作为反应物,同时产生的碱度又可以中和氨氧化产生的酸度,节省了化学试剂的用量。

厌氧颗粒污泥是由产甲烷菌、产乙酸菌和水解发酵菌等形成的自凝聚体。

它是由相互聚集的、多物种的微生物构成的团体,具有生物致密、相对密度大、沉降速度快等特点,可使反应器中保持有较高的污泥浓度和容积负荷,与传统的活性污泥法相比,可简化工艺流程、降低成本等,因此它在水污染控制领域必将有更广阔的发展前景二、厌氧颗粒污泥的形成机理、性质及微生物相2.1厌氧颗粒污泥的形成机理厌氧颗粒污泥形成的机理目前还处于研究阶段,以下为几种有代表性的假说:2.1.1二次核学说二次核学说认为营养不足的衰弱颗粒污泥,在水利剪切力作用下,破裂成碎片,污泥碎片可作为新内核,重新形成颗粒污泥。

Grotenhuis及其合作者分别用高低浓度基质培养颗粒污泥,发现前者形成颗粒粒径较大,而后者的粒径较小,据此提出了二次核形成的模型。

其他研究者如杨虹、Beeftink等也提出过类似的二次核形成模型。

二次核学说较好地说明了加入少量颗粒污泥可加速颗粒化进程的现象。

2.1.2三段理论学说Y.G.Yen等认为污泥颗粒化过程可分成三个阶段:即积累阶段、颗粒化阶段和成熟阶段。

他们认为颗粒污泥的增长速率呈指数增加,而粒径表示的颗粒比生长速率等于细菌比生长速率的1/3,在积累阶段以后尤为如此。

Anammox厌氧氨氧化工艺及其应用(前篇)

Anammox厌氧氨氧化工艺及其应用(前篇)

Anammox厌氧氨氧化工艺及其应用(前篇)依斯倍是一家中荷合资企业,致力于工业废水处理一站式解决方案,依斯倍以先进的设计理念、制造工艺和产品性能竞争市场,用我们在欧洲累积的丰富废水/废气处理工程从业经验服务客户,为客户企业实现可持续发展提供最专业的解决方案。

结合依斯倍在处理污水方面的经验,本文主要给大家浅析Anammox厌氧氨氧化工艺及其应用厌氧氨氧化(anaerobic ammonium oxidation, Anammox) 反应是指在厌氧或者缺氧条件下,厌氧氨氧化微生物以NO2--N为电子受体,氧化NH4+-N为氮气的生物过程。

相比传统硝化-反硝化工艺,该过程可降低50%的曝气量、100%的有机碳源以及 90%的运行费用,且污泥产率低,以厌氧氨氧化为主体的污水处理工艺的研究和开发,给我国目前污水处理界面临的低碳氮比废水脱氮难、能耗高、污泥产量大等问题带来了曙光。

Sharon-Anammox工艺是现在应用最为广泛的厌氧氨氧化工艺,它主要分为两步,第一步SHARON段,50~60%的氨氮被氧化成亚硝态氮,第二步Anammox段,剩余的氨氮与新生成的亚硝态氮进行厌氧氨氧化反应生成氮气,并生成部分硝态氮,两段反应分别在不同的反应器中完成,过程见图1。

Sharon和Anammox工艺联用,仅需将50%的氨氮转化为亚硝态氮,后续无需外加亚硝氮,且大多数厌氧出水含有以重碳酸盐存在的碱度可以补偿亚硝化所造成的碱度消耗,实现工艺碱度自平衡。

同时,工艺一般把亚硝化和厌氧氨氧化菌分置在两个不同反应器内,或者在一个反应器在不同时期设置不同条件,让两类菌分别产生作用,实现了分相处理,为功能菌的生长提供了良好的环境,并且减少了进水中有害物质对厌氧氨氧化菌的抑制效应。

Sharon-Anammox联合工艺操作简单、处理负荷高,在亚硝化段需氧量低,pH值要求范围宽,是优良的新兴脱氮工艺,极具研究和应用价值。

厌氧氨氧化污泥EPS功能解析及对氮、硫的耦合转化研究

厌氧氨氧化污泥EPS功能解析及对氮、硫的耦合转化研究

厌氧氨氧化污泥EPS功能解析及对氮、硫的耦合转化研究厌氧氨氧化(Anammox)是一种新型的环境生物处理技术,被广泛应用于废水处理中。

该技术不仅能够高效地去除废水中的氨氮,还能够耦合转化硫化物,从而实现氮、硫的同时去除。

EPS(胞外聚合物)是一个在厌氧氨氧化过程中起关键作用的必要成分,它具有增强菌群聚集和机械强度的功能。

首先,厌氧氨氧化过程中的EPS可以促进废水中菌群的聚集。

EPS主要由多糖和菌体表面蛋白质组成,具有很强的黏附能力。

在废水处理过程中,EPS可以将氨氧化菌和异硫氧化菌牢固地黏附在颗粒污泥表面,形成菌团或颗粒结构,提高菌群的密度和稳定性。

这不仅有利于繁殖和生长,还能抑制其他细菌和微生物的生长,减少污水处理过程中的竞争。

通过增加EPS的产生和积累,可以加速和提高厌氧氨氧化反应的速率和效率。

其次,EPS对废水中的氮和硫的耦合转化具有重要作用。

厌氧氨氧化反应中,氨氧化菌通过氧化氨氮产生亚硝酸盐,从而将氨氮转化为亚硝酸盐。

而废水中含有大量的硫化物,可以作为反应底物参与厌氧反应。

硫氧化菌通过氧化硫化物,生成硫酸盐,并释放出电子。

这些电子可以被亚硝酸盐还原为氮气,实现氮和硫的耦合转化。

EPS通过提供微生物生长所需的营养物和保护细胞免受外界环境的干扰,能够促进氨氧化菌和异硫氧化菌的共生生长,并加强它们之间的耦合转化作用。

最后,EPS还对废水处理系统的机械性能有重要影响。

EPS在颗粒污泥表面形成一层稠密的黏液层,增加污泥颗粒之间的黏附力和粘聚力。

这种黏液层能够提高颗粒污泥的机械强度和稳定性,减少在污水处理过程中的污泥沉淀和泥浆浮渣的产生。

同时,EPS还可以降低污泥颗粒的比表面积,减少污泥颗粒的表面积与外界环境之间的接触,减缓微生物细胞外酶的释放和降解速度,延长EPS的稳定性和作用时间。

总之,厌氧氨氧化污泥EPS在废水处理过程中起着重要的功能。

它不仅能够促进废水中菌群的聚集,提高反应速率和效率,还能实现氮和硫的耦合转化,并增强废水处理系统的机械性能。

厌氧氨氧化(ANAMMOX)工艺介绍

厌氧氨氧化(ANAMMOX)工艺介绍

化特征。ANAMMOX富集培养物优势种是一
类不发光的椭球形细菌,电镜下具有不规
则形状 并显示出古细菌的一些特征。
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Anammox反应器的启动
• 目前国内对Anammox反应器的启动研究较
多。文献报道采用的反应器类型主要有升
流式厌氧污泥床UASB、序批式反应器SBR、
序批式生物膜反应器SBBR及膨胀颗粒污泥
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OLAND工艺
• 由自养硝化菌作为生物催化剂所发生的氧 化—还原除氮,为氧控自养硝化反硝化的 简称,该工艺分为两个部分进行:第一步 是将废水中的一半氨氮氧化为亚硝酸盐; 第二步是亚硝酸盐与剩余另一半氨氮发生 厌氧氨氧化反应从而达到脱氮的目的。
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• 实现两阶段限氧自养硝化反硝化工艺的关
键在于亚硝化阶段严格控制废水溶解氧水
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• ANAMMOX转化过程是自然氮循环的一条巧 妙的捷径。结合亚硝酸反应, ANAMMOX细菌将铵氨(NH4+)直接转化为气。 帕克环保与代尔夫特技术大学(荷兰)密 切合作,开发了该工艺的工业应用。2002 年夏天第一个ANAMMOX工业装置在荷兰启 动。目前有四个ANAMMOX工业装置在运行。
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ANAMMOX 工艺的特点
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• ANAMMOX(厌氧氨氧化)工艺是一项创新 的生物处理工艺,是脱氮领域的重要突破。 ANAMMOX工艺是和废气除氨的投资回报很 高的工艺。以传统的硝化/反硝化工艺相比, 运行成本和二氧化碳产量的减少均高达90%。 此外,该工艺只需要相当于传统工艺一半 的空间。
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• 陈曦等研究了温度和pH值对厌氧氨氧化微 生物活性的影响。研究表明最佳温度为 30℃最佳pH值为7.8。阮文权等17对厌氧氨 氧化反应器运行条件的研究表明厌氧氨氧 化反应最模型来描述有机物的存在会导致 氨氧化菌之间的竞争适pH值为7-7.5温度为 30±1℃当COD质量浓度为800±50mgL时厌 氧氨氧化速率达到最大。

厌氧氨氧化污水处理工艺及其实际应用研究进展

厌氧氨氧化污水处理工艺及其实际应用研究进展

厌氧氨氧化污水处理工艺及其实际应用研究进展厌氧氨氧化(ANA)污水处理工艺是一种近年来备受关注的新型生物处理技术,它能够高效稳定地去除氨氮和有机物质,同时产生少量的污泥。

ANA工艺适用于高氨氮废水的处理,如畜禽养殖废水、污水厂尾水等。

本文将对厌氧氨氧化污水处理工艺的原理、优势及其在实际应用中的研究进展进行综述。

厌氧氨氧化是一种厌氧微生物处理技术,其核心反应是厌氧氨氧化细菌(ANAOB)将氨氮氧化为亚硝酸盐。

这一反应利用了ANAOB与厌氧硝化细菌(ANAMMOX)的协同作用完成,其中ANAOB在氧化过程中产生的亚硝酸盐可被ANAMMOX菌利用产生氮气,从而将氨氮去除。

与传统的好氧氨氧化-硝化反硝化工艺相比,ANA工艺的优势主要表现在以下几个方面:1. 节约能源与减少污泥产生:厌氧氨氧化过程无需供氧,因此能够节约大量的能源。

而且ANA工艺产生的污泥量只有传统工艺的十分之一左右,有助于减少后续的污泥处理成本。

2. 适用性广泛:ANA工艺对氨氮浓度的要求较低,适用于高氨氮废水的处理。

对于一些容易降解的有机物质,ANA工艺也具有一定的降解能力。

3. 反应器体积小:由于ANA工艺无需提供氧气,因此反应器体积相对较小,有利于降低设备占地面积。

在实际应用方面,厌氧氨氧化污水处理工艺已经取得了一些重要的研究进展。

对于ANAOB的筛选与富集方法进行了深入的研究。

通过不断优化培养基配方、调节环境条件等手段,已经成功地从自然环境中分离出了多种高效的ANAOB。

对ANA工艺中关键环节的优化也得到了大量的研究。

针对ANAOB和ANAMMOX菌种的共培养方法、反应器操作参数的调节等,研究人员不断探索优化ANA工艺效果的可能途径。

一些工程应用示范项目也开始建设,借助厌氧氨氧化工艺对实际废水进行处理和改造。

这些示范项目的建设和运行将为厌氧氨氧化污水处理工艺的推广应用提供有力支撑。

厌氧氨氧化污水处理工艺及其实际应用研究进展

厌氧氨氧化污水处理工艺及其实际应用研究进展

厌氧氨氧化污水处理工艺及其实际应用研究进展摘要:20世纪90年代之前,诸多学者发现某些湖泊底质能够通过发酵过程产生氮气,经日本的Koyama学者深入研究证实,湖泊底质中氮气的产生是由氨氮直接发酵形成的。

目前,环境中存在大量因生产和生活活动排放的含氮污水,其干扰了氮素在自然界的正常循环,对人类的生存环境造成了巨大的挑战和威胁,因此,迫切需要一种经济高效的脱氮技术对其进行处理。

Anammox菌菌种来源广泛,人工污水处理厂活性污泥中普遍存在Anammox菌。

深入的研究表明,在北极的海底冰川中Anammox菌仍然能够存活,说明Anammox菌对环境的适应性很强,这为厌氧氨氧化的进一步发展与实际应用提供了新的思路。

关键词:厌氧氨氧化污水处理工艺;应用;研究进展1厌氧氨氧化污水处理工艺1.1亚硝化处理工艺亚硝化处理方法是最常用的厌氧氨氧化污水处理工艺,实际处理过程可分为两个阶段,每个阶段需要不同的容器和反应条件。

首先是亚硝化处理阶段,可以将污水中的50%氨氮元素转化为亚硝态氨,然后进行厌氧氨氧化处理,可以将污水中的剩余氨氮元素转化为氨气,并将第一阶段得到的亚硝态氨经过厌氧氨氧化反应转化为氨气。

该处理过程可以实现污水脱氮的目的,而且具有四方面优点,主要包括:(1)第一阶段反应产生的亚硝态盐属于碱性物质,可以与厌氧水产生的重碳酸盐进行反应,达到酸碱平和的目的;(2)在该处理过程中,不同阶段反应在不同容器中进行,可以最大限度的为功能菌提供适宜生长环境,从而降低进水物质的抑制作用;(3)亚硝化处理方法属于联合工艺,实际操作过程较为简便,而且对pH值要求宽泛;(4)亚硝化处理过程降低了NO、N2O等温室气体排放量,不会产生二次污染。

1.2全自养脱氨处理工艺全自养脱氨处理工艺的英文简称是CANON,主要利用溶解氧控制实现厌氧氨氧化反应,在整个污水处理过程中,自养菌可以将水体的氮、氨元素转变为氮气,达到脱氮的目的。

在进行处理时,需要在微好氧环境下进行,主要化学反应包括亚硝化反应和厌氧氨氧化反应,分别生成亚硝氮和氮气。

厌氧氨氧化(ANAMMOX)工艺介绍概要

厌氧氨氧化(ANAMMOX)工艺介绍概要
好氧污泥的混合污泥等。试验用水主要为
人工配水、垃圾渗滤混合液、生活污水及 焦化废水等。
林琳等研究了亚硝态氮、硝态氮、羟氨对
厌氧氨氧化的影响,得出氨和硝态氮,转 化比例为1.085氨和亚硝态氮的转化比例为 0.897在培养液中加人羟氨加速了厌氧氨氧 化反应的进行。杨洋等15研究了温度、pH
剩余污泥产量极少
目前对于Anammox技术的研究,国内外差
距较大,国外已经在实际工程中得到应用。 荷兰Delft University于2002年6月,在荷兰鹿 特丹南部建成了世界上第一个ANAMMOX反
应器并投入了生产。而我国尚处在实验室 研究阶段,研究方向主要集中在ANAMMOX 菌生理生化特性、ANAMMOX反应器的启动 及影响因素等3个方面
该工艺的核心是应用硝酸菌和亚硝酸菌的
不同生长速率即高温30-35℃下亚硝酸菌的 生长速率明显噶偶硝酸菌的生长速率这一
固有特性控制系统水力停留时间与反应温
度。从而使硝酸菌被淘汰形成反应器中亚
硝酸菌的积累使氨氧化控制在亚硝化阶段。 该工艺反应温度高微生物增殖快。好养停 留时间短微生物活性高而Ks值也高进出水浓 度无相关性使得进水浓度越高去除率越高。
的完全自养脱氮这几个新工艺的研究目前 主要还处于实验室研究阶段。
由自养硝化菌作为生物催化剂所发生的氧 化—还原除氮,为氧控自养硝化反硝化的简 称,该工艺分为两个部分进行:第一步是 将废水中的一半氨氮氧化为亚硝酸盐;第 二步是亚硝酸盐与剩余另一半氨氮发生厌 氧氨氧化反应从而达到脱氮的目的。
实现两阶段限氧自养硝化反硝化工艺的关键在
。 Delft 工业大学对厌氧氨氧化工艺进行了 许多研究工作并于2002年在Dokhaven污水 处理厂建成世界上第一座ANAMMOX反应塔。

厌氧氨氧化污水处理工艺及其实际应用研究进展

厌氧氨氧化污水处理工艺及其实际应用研究进展

厌氧氨氧化污水处理工艺及其实际应用研究进展随着城市化和工业化的迅速发展,城市污水排放量也在不断增加。

传统的污水处理工艺(如生物接触氧化法和活性污泥法等)仅适用于有机物含量较高、氧气充足的废水处理,而对于富含氨氮的低温、低DO(溶解氧)的废水,效果较差。

因此,开发一种高效、节能的氨氧化工艺成为了研究热点。

厌氧氨氧化污水处理工艺(Anammox)由于其高效、节能、无需外部碳源等优点,成为了一种备受关注的新型氨氮废水处理技术。

厌氧氨氧化(Anammox)是一种利用厌氧细菌氧化氨氮(NH4+-N)为氮气(N2)的新型废水处理技术,厌氧氨氧化的反应公式为:NH4++NO2-->N2+2H2O厌氧氨氧化污水处理工艺主要由厌氧区、反应区和后处理区组成。

废水首先进入厌氧区,经过缓慢流动,紧接着进入反应区,其中厌氧反应区主要包括流化床反应器(strassburti反应器)、膜池反应器等。

在反应区中,Comammox转化为Ammonox,在接下来的Ammonox转化为非厌氧氨氧化(canon氨氧化)反应阶段中,氨氧化细菌(AOB)和亚硝酸脱氢酶(N)转化亚硝酸盐(NO2-)为硝酸盐(NO3-)。

最后,废水进入后处理区,进行氮和磷的沉淀、固液分离等处理过程。

厌氧氨氧化污水处理工艺有以下特点:1.高效率:厌氧氨氧化废水处理工艺能将废水中的氨氮快速转化为氮气,转化率可以达到95%以上,远远高于传统废水处理工艺。

2.节能环保:厌氧氨氧化废水处理工艺无需外部碳源,且反应过程中不需要添加氧气,能大大降低污水处理的能耗和工艺成本。

同时,由于转化氮气排放,避免了硝酸盐和亚硝酸盐对环境造成的污染。

3.适用范围广:厌氧氨氧化废水处理工艺对水质的要求相对较低,适用于多种含氮废水,如生物污水、食品、药品、造纸等工业废水处理。

4.废渣产生少:厌氧氨氧化废水处理工艺废水处理后,废渣产生较少,且含有较多的有机物质,可作为有机肥料无害化利用。

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关键 词 : ̄ amlx q r o ;颗粒 污泥 ;酵母废 水 ;脱氮 处理 l
中图分 类号 : X 0 73
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文章 编号 :10- 30( 01 0- 14 0 07 07 21 ) 5 03- 3
Re e r h o a m o r nu a l g o te tt ey a twa t wa e o ir g n r m o a s a c n An m xg a l rsud et r a h e s se t rf rn to e e v l
北方 环境
第2 3卷
第 5期
2 1 年 5月 01
采用 A a n mmo 颗料污泥工艺对酵母( 帕克环保技 术 ( 海 ) 限公 司,上 海 2 11 上 有 039)
摘要 :本 实验 采 用先进 的厌 氧氨 氧化 ( nmm x A a o )颗粒 污泥 工艺 对 某酵母厂 的二 沉 出水进 行 了毒性 实验与连 续流 实验 。毒 性 实验 结 果表 明该 类废 水对 A a mo 菌有一 定 的抑 制作 用 ,但 没 有 影响 最终 的 去除 效果 ;而近 一个 半 月的连 续流 实验数 据 nm x细 则表 明:在进 水氨 氮 浓度 30- 0 /的情 况下 ,污 泥 负荷 与容 积 负荷可 以稳 定地上 升 , 出水氨 氮在 5mg1 下,亚硝 酸 盐 0- 6mg1 - 3 0 /以 氮维持在 5 / 左右 ,氨 氮去 除率可迭 8% 以上 。 mgl 0
对 于 污 水 处 理 来 讲 , 相 对 于 传 统 的硝 化 一反 硝 化 工 艺 , A a m x 有很 大 的优 越性 ,这 表 现 在 :可 以省掉 反硝 化过 程 所 nm o 具 需 的电子 受体并 节 省约 6% 的 动力消 耗 , 0 减少约 9 %的 污泥产 量 , 0 最终 大大 的节 省运 行费用 。[3 21 1
Gu e y n oW n a
( q e vrn na eh oo y(h n h iCo, t, h n h i 0 3 9) Pa u s En i me tl c n lg S a g aJ .Ld S a g a 1 1 o T 2
Abs r t Us h dv n e a tac : ete a a c dAn mmo r n lrsu g odotetxc t e ta o tn o slb ts nteefu n fte2n lrf rfo te xga ua l d et h o iiyts ndc ni u u a e to h f e to dca ie rm h l h i W Ⅵ ’ fay a t lntTh o iiyts n iae ts c n fwa twae a e ti e tanf n t no h a P 0 e s a . etxct e t dc tdt u hkido se trh sac ranr sr i u ci nt eAn mmo a tra b o s p i ha o xb cei. ut e n’ t d afc h n lr mo a u p s .Th e uto h o tn uslb ts n iae :te c n e tain o h nle ta fe ttef a e v lp r o e i ers l fte c ni o a e tid c td h o c nr t ft eifu n mmo i s3 0~ 6 o na i 0 3 0mg] atrmoe /, fe r t a 5 d y p r t n h R n R a e ic e s dse d l , h f ue mmo i sls h n50 /, h f u n t t sa o t5 /,h h n 4 a so e ai ,teSL a d VL c n b n ra e ta yy t ee o l nt a na i e sta mg1 t ee e tniie i b u mg1 te l r r mo a f ce c fa e v l i in yo mmo i sa o e8 e n ai b v 0% . Keyw or : n mmo ds a a x; g a lr ld e; y a t se tr n to e e v l rnua u g s e s twae ; irg nr mo a wa
国 内 很 多 酵 母 废 水 经 厌 氧 一好 氧 一混 凝 等 工 艺 处 理 后 , C D、 O 基 本 可以达到 排放 标准 。 出水 中的氨氮浓度 却 非常 高 , O BD 但 般 可达 2 0 g 甚 至更 高 。而氨氮 又是 导致 水体 富营养化 的元 凶 0m / l 之一 ,因此 开发 应用 高效节 能 的脱氮 工艺 势在必行 。Ⅲ 传 统 的 AO工 艺 中, 不 仅 需 要 设 计 很 大 的 池 体 、 消 耗 较 / 高 的 能 源 ,还 需 要 提 供 碳 源 才 能将 氮 彻 底从 水 中得 以去 除。 而 A a m x 菌能 够 在氮 素循 环 中形 成 一个 短路 ,即利用 亚 硝酸 盐 nm o 细 作为 电子 受体 ,直 接将氨 氮氧 化成 氮气 。口 ’

1 . 实验 方 法 在毒 性 实验 中 ,A a m x 泥为 已知 的活性 良 .2 1 nm o 污 好 的颗 粒 污泥 ,废 水介 质 为变 量 ,废 水 中可 能含 有抑 制 A a m x nm o 污 泥 活性 的组 分 。在 做毒 性 实验 时 ,需 要 用合 成 营养液 作 为空 白 同时测试 A a m x 泥 的活性 。 nm o 污
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