屠宰厂污水循环利用项目可行性研究报告.docx
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屠宰厂污水循环利用项目可行性研究报告
屠宰厂污水循环利用项目可行性研究报告
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第1章概述
1.1项目基本情况
1.1.1项目名称、建设性质及建设地点
●项目名称：
生猪屠宰厂污水循环利用项目
●业主单位：
某某市某某生猪定点屠宰厂
●公司法定代表人：
吕某某
●建设性质：
改扩建
●建设地点：
某某市某某生猪定点屠宰厂
1.1.2本项目总投资300万元，
其中：
●设备购置费160万元，占建设投资的53.3%；
●安装工程费40万元，占建设投资的13.3%；
●建筑工程费50万元，占建设投资的16.7%；
●其它费50万元，占建设投资的16.7%；
1.1.3建设周期：
建设期1年。
1.2建设单位概况
某某市某某生猪定点屠宰厂位于崆峒乡榆树村张湾社。
厂址占地6.72亩，建有生猪屠宰加工生产线两条（一备一用），年屠宰加工生猪1.5万头左右。
主要工程内容包括：
屠宰间、待宰间、冷冻间等主体工程，设备200型刨毛机一台、提升机两台、自动放血线等生产设备，建设屠宰生产废水（日处理废水20吨）处理站一座，使用厌氧—生物接触氧化技术处理生产废水。
该项目同时建有沼气池5座，4吨生产锅炉1台及配套除尘设施。
年工作日350天。
1.3编制原则
（1）选用先进成熟技术与工艺，降低运行费用的原则。
（2）工艺处理构筑物选用结构形式简单、操作管理方便、运行安全可靠的原则。
（3）设备选型做到合理、可靠、先进的原则。
（4）优化工程、争创优良工程的原则。
（5）执行环境保护有关法规和规定。
（6）工艺方案成熟可靠、有成功的实例、适应污水流量和水质波动的特点，通过稳妥可靠地确定技术参数，保证出水水质全面达标。
1.4编制依据
（1）国家发改委发布的《投资项目可行性研究指南》；
（2）国家发改委和建设部发布的《建设项目经济评价方法与参数》（第三版）；
（3）《肉类加工工业水污染物排放标准》（GB13457-92）；
（4）《环境工程手册》（水污染防治卷）；
（5）《环境工程实用技术手册》；
（6）建设单位提供的相关资料。
第2章背景及必要性分析
2.1项目提出背景
该屠宰厂项目于2008年6月建成生产，项目总用地6.72亩，总投资600万元，其中固定资产投入300万元，建设生猪屠宰及分割两条流水线。
年屠宰分割1.5万头生猪，年产值1000万元以上。
国务院早在1997年12月出台了《生猪屠宰管理条例》，要求“对生猪实行定点屠宰、集中检疫、统一纳税、分散经营”。
为了保证了城市居民的食肉安全。
在榆树村张湾社，并吸纳当地20多人进厂就业，对于当地城镇化进程具有积极的促进意义。
该公司在生产工程中产生大量的屠宰生产废水（每年约7700吨左右），排出的水中含有血液、油脂、粹肉、畜禽毛和粪便等，这些废弃物中的COD等污染物含量较高，现有污水经厂区内内污水处理站处理后外排至周围农田。
厂区污水处理站于2007年建成，现运行近十年，设施成旧，设备老化，有时处理污水不能达标排放。
该公司以社会责任为己任，在为社会创造经济效益的同时也尽量营造良好的社会效益和环境效益。
为防止屠宰场废水污染周边环境，响应国家发改委关于节能减排和污染物治理的相关政策，公司拟对现有污水处理站进行修补整改，增加处理工艺及设备处理屠宰场排放废水，使屠宰场废水处理达标循环利用。
2.2污水排放的危害及工程建设的必要性
2.2.1污水排放的危害
屠宰废水主要来自畜禽屠宰车间、分割肉加工车间和圈舍等。
废水中主要含有血液、油脂、粹肉、畜禽毛和粪便等。
该废水属无毒高浓度有机废水，其生化性较好，其中高浓度有机质不易降解，处理难度较大，宰废水中的营养物主要是氮、磷，其中氮主要以有机物或铵盐形式存在，而磷主要以磷酸盐的形式存在。
屠宰废水直接排放或简单沉降后用于灌溉，不仅恶臭逼人，影响周边居住环境，还可能因为各种细菌的滋生诱发各种疾病。
处理不达标的污水直接排放的最直接影响就是周围水体，会导致水体严重富营养化，破坏水体的生态平衡，对环境造成严重污染。
2.2.2工程建设的必要性
（1）是企业发展壮大的根本需要
我国把环境保护作为一项基本国策，把实现可持续发展作为一个重要大战略。
随着城市人民生活水平和可支配收入的逐步提高，绿色食品等无污染食物已成为市民生活所需，集中养殖和屠宰已经发展形成一定的规模和市场。
对屠宰企业而言，卫生、环保是其发展壮大的前提，而污染物即时处理是卫生和环保的保障。
厂内虽然建有生产废水处理站，因运行时间长，处理工艺已不能满足处理后的废水稳定达标排放，因此，改扩建废水处理站，将企业排放的废水治理后达标排放或者回收利用，不仅与国家的基本国策相一致，也是企业可持续发展的需要。
（2）是改善区域环境质量，提高周边人民生活质量需要。
屠宰废水是高浓度有机废水，废水中含有非溶解性蛋白质、脂肪、碳水化合物等，呈红褐色并有明显的腥臭味。
某某市某某生猪定点屠宰厂位于崆峒乡榆树村张湾社，年屠宰分割1.5万头生猪，每年产生的废水处理后外排至周围农田或厂区门外排洪沟。
因处理不达标废水对周围环境已造成一定影响。
因此，企业决定对废水处理站进行改扩建，作为企业的配套设施，处理企业排放的污水，对企业、厂区乃至周边环境而言都是非常必要的。
（4）污水治理资源化是实现水资源良性循环的重要途径
我国属贫水国家，人均水资源量2220立方米，仅为世界人均水资源量的3/10。
屠宰污水经过处理后可以作为“中水”回用，在满足屠宰加工企业用水标准前提下，可被用作屠宰清洗、设备及地面冲洗、绿化用水等，从而实现水资源的良性循环，达到节约水资源的目的。
第3章污水处理站建设规模及处理程度的确定
3.1污水处理站建设规模
3.1.1工程建设内容
本项目工程建设内容主要包括：
处理能力为30t/d的屠宰场污水处理站以及相配套的污水处理设备购买；办公质检楼、维修、配电；厂区道路、绿化建设；及为了满足生产需求，其他相关配套设施建设。
3.1.2污水量预测
项目污水排放量根据国内同类企业的实际排放情况，结合乡镇工业屠宰业污染物排污系数确定。
屠宰场按全年工作350天，每天1班，工作8小时设计。
污水处理站按每天24小时运行，全年工作350天考虑。
生猪主要以玉米、红薯等五谷杂粮为饲料，每头猪重量大都在150公斤以上。
根据类似企业排水情况，屠宰一头猪产生的废水总量约0.5吨。
该公司年屠宰生猪1.5万头，每天屠宰生猪按43头计，则产生废水量为22吨/天。
屠宰场废水排放量见表3-1。
表3-1废水排放量一览
序号
名称
单位
年屠宰量
每天屠宰量
单位废水排量/t
废水量t/d
备注
1
生猪
头
15000
43
0.5
22
5
生活废水
0.7
10人
合计
22.7
3.1.3工程规模
本项目污水处理站处理能力以保证能够完全处理屠宰场排放废水为目的。
根据上述测算，该屠宰场日排放污水量为22.7吨，因此，本污水处理站处理能力拟定为30t/d。
污水站可实现8小时正常运作，则设计处理规模为4t/h。
3.2污水水质及处理程度
污水处理厂对污染物质的处理程度可以通过进水水质、水量，以及受纳水体的功能、环境容量确定，从而确定与之相适应的处理工艺，获得最为经济的工程建设方案，最大限度降低污水厂投资和运行费用。
3.2.1设计进水水质
通过参照同类型企业生产废水的排放水质，结合该屠宰场实际情况，可推知排放废水具有以下几个特点：
●含有大量的血污、畜禽毛、碎肉、内脏杂物、粪便等污染物，悬浮浓度高；
●屠宰废水呈红褐色并有明显的腥臭味；
●废水中含有非溶解性蛋白质、脂肪、碳水化合物等；
●屠宰废水属有害无毒的高浓度有机废水。
根据某某市现有屠宰场的实际情况及屠宰行业废水水质状况，设计水质确定如下：
表3-2治理前的水质
污染物
SS
COD
BOD5
动植物油
NH3-N
大肠菌群数
（个/L）
浓度（mg/L）
800
2500
1200
200
120
750000
3.2.2设计出水水质
因某某市城镇污水处理厂管网未覆盖到崆峒乡榆树村张湾社，无法接纳该屠宰废水，故企业决定对原有污水处理站进行整改扩建。
废水处理后达到《无公害食品畜禽产品加工用水》（NY5028-2008）及《生活杂用水水质标准》（CJ25.1-1989）标准后，返回屠宰场，作为屠宰场屠宰加工用水和设备、场地冲洗用水，实现废水的循环利用。
《无公害食品畜禽产品加工用水》（NY5028-2008）标准具体指标
表3-3畜禽产品加工用水指标
序号
指标
卫生要求
1
色
色度不得超过20度，并不得呈现其他异色
2
浑浊度
不得超过10度
3
臭和味
不得有异臭，异味
4
肉眼可见物
不得含有
5
总硬度（以CaCO3）计，mg／L≤
550
6
pH值
5.5～9.0
7
硫酸，mg／L≤
300
8
氯化物，mg／L≤
300
9
总溶解性固体，mg／L≤
1500
10
总大肠菌群，CFU／100mL≤
10
11
粪大肠菌群，个／100mL≤
0
《生活杂用水水质标准》（CJ25.1-1989）标准具体指标
表3-4生活杂用水水质标准
序号
项目
厕所便器冲洗，城市绿化
洗车，扫除
1
浊度，度
10
5
2
溶解性固体，mg/L
1200
1000
3
悬浮性固体，mg/L
10
5
4
色度，度
30
30
5
臭
无不快感觉
无不快感觉
6
pH值
6.5~9.0
6.5~9.0
7
BOD5，mg/L
10
10
8
CODcr，mg/L
50
50
9
氨氮（以N计），mg/L
20
10
10
总硬度（以CaCO3计），mg/L
450
450
11
氯化物，mg/L
350
300
12
阴离子合成洗涤剂，mg/L
1
0.5
13
铁，mg/L
0.4
0.4
14
锰，mg/L
0.1
0.1
15
游离余氯，mg/L
管网末端水不小于0.2
16
总大肠菌群，个/L
3
3
3.2.3处理程度
根据设计进水水质和出水水质，确定本工程处理程度见表3-5。
表3-5污水处理程度表
水质
类别
SS
COD
BOD5
动植物油
NH3-N
大肠菌群数（个/L）
设计进水水质（mg/L）
800
2500
1200
200
120
750000
设计出水水质（mg/L）
5
50
10
15
10
3
处理程度（%）
99.4
98.0
99.2
92.5
91.7
99.99
第4章污水处理站工艺设计
4.1污水处理工艺选择
4.1.1屠宰废水质分析
肉类加工工序一般为：
①牲畜进厂后，首先在临时饲养场作短时间停留，进行观察和检疫，在这里产生粪便废水。
②屠宰阶段：
本工段排出的废水量较大，废水中含有大量的血液和蛋白质物质，废水呈鲜红色，BOD5值很高，具体数值与血液是否回收有关，一般介于5000-10000mg/L之间，最高可达30000mg/L，悬浮物也高达3000-4000mg/L。
③内脏处理阶段：
本工段产生的废水主要含胃肠内未消化物及排泄物，不论是否回收和加以局部处理。
这些物质都要大量混入废水，因此本工段废水悬浮物可高达10000-15000mg/L，BOD5可高达13000mg/L，悬浮物主要以纤维物质为主，也含有一些泥砂性物质。
④解体、整理及洗净工段：
本工段是屠宰车间的最后一段工序，所排出的废水中含大量的血液、动物脂和粹肉等，废水颜色较深。
所含动物脂是低脂肪酸的醇酯，在常温条件下呈固体状，由于在流动过程中被破碎，多呈0.1-0.5mm的微粒悬浮状，一般通过专用隔油池加以去除。
⑤其他废水：
屠宰废水中还含有大量的冲洗水和其他废水。
水中所含物质以可沉淀物居多，如猪尿粪、泥砂等。
在屠宰过程中，生产一般是非连续性的，每日只有一班生产，而且一班生产也主要集中在晚上22-24小时，废水排放量较大，时变化系数可达2.0，废水水质十分恶劣。
针对此种水量波动范围较大，有机物含量高的废水，目前都采用以生物处理为主的工艺。
4.1.2预处理
对于屠宰废水的处理，首先应采取预处理技术，去除废水中的油脂和悬浮物等，减轻废水的腐败程度和后续生物处理的工艺负荷。
预处理包含有格栅、隔油沉砂池、调节池。
格栅主要是截留废水中较大的污染物，如内脏的粹块、粹皮肉、粪便等；隔油沉砂池主要用于收集、清除废水中的油脂、去除废水中颗粒较小但比重较大的无机杂质，如砂、泥土、骨渣等；调节池主要用于调节水量、均化水质的作用。
4.1.3废水处理工艺选择
屠宰场的生产废水（屠宰废水），其废水的特点为污染物浓度高、水质波动大等。
该废水属于高浓度的有机废水，易被微生物降解，生化性很好，采用生物处理方法进行处理较为合理，国内主要采用以下两中工艺处理方法进行处理：
全好氧生物处理和厌氧-好氧处理。
厌氧生物处理又称厌氧消化，是在厌氧条件下由多种微生物共同作用，使有机物分解生成CH4和CO2，以达到净化废水的目的。
好氧生物处理，是在给废水中加入空气的条件下，由多种微生物共同作用，使有机物分解，达到净化废水的目的。
●从经济性看
厌氧处理技术是非常经济的技术，在废水处理成本上比好氧处理便宜得多，特别对于中等浓度的废水更是如此，据《废水厌氧生物处理》对工业废水处理的成本比较，厌氧法成本为好氧法的三分之一。
二者相对成本比较见表4-1。
表4-1废水处理厂厌氧处理与好氧处理相对成本比较表
项目
厌氧法
好氧法
中和
39.6
39.5
营养物添加
7.8
81.3
污泥脱水剂
—
49.6
电耗
18.6
103.9
操作人员
7.7
15.5
维修
26.3
29.4
总费用
100
319.2
由表可知，厌氧法成本的降低主要由于劳动力的大量节省，营养物添加费用和污泥脱水剂费用的减少。
如将所产生沼气能被利用，则费用更低。
实践中，由于对废水处理浓度要求较高，采用厌氧技术不能达到处理要求，为确保处理效果，废水厌氧处理后，需再以好氧处理作为进一步处理，保障达到国家排污标准的要求；若采用全好氧技术需要较多的动力设备及管理人员，其处理效果能满足要求。
就好氧处理工艺和厌氧+好氧处理的投资成本分析，三个系统均为同样性质的工业废水，好氧系统A为另两个系统处理能力的一半，好氧系统B与厌氧的处理能力相同，经分析比较，好氧系统A前加上厌氧处理系统后，每年废水处理费用上升11%，但处理能力扩大1倍。
好氧和厌氧+好氧工艺年操作费用比较见表4-2。
表4-2好氧和厌氧+好氧工艺年操作费用比较表
项目
好氧系统A
好氧系统B
厌氧+好氧
处理能力COD/d
8.25
16.5
16.5
投资
106
159
141
折旧费（15年）
7.1
10.6
9.4
电力
5.9
11.8
2.9
化学药品
3.7
4.4
3.7
维修
1.8
2.6
2.6
操作人员
2.1
2.1
2.1
排污系统
1
1
1
总费用
21.6
32.5
21.7
根据分析，相同处理能力及要求效果下，采用厌氧+好氧技术有明显的经济优势。
●从技术上看
厌氧处理技术能源要求很少，容积负荷比好氧负荷高，占地少，单位厌氧池容积的有机物去除量也高得多，厌氧方法产生的污泥少，剩余污泥脱水性能好，浓缩时不使用脱水剂，厌氧法对营养物需求量少。
但厌氧法出水的COD高于好氧处理，启动厌氧池缓慢。
厌氧技术尚不能单独用于污水处理。
好氧技术处理时间短，处理出水COD较低，但需消耗能源，管理要求较高，投资较高。
故目前废水的处理大都采用复合型处理技术——“厌氧+好氧”生物处理技术。
采用“厌氧+好氧”工艺处理该生产废水是可行的，特别是高效厌氧池UASB技术的应用，使“厌氧+好氧”处理技术治理废水效果更佳，运行费用降低。
①大部分COD、BOD在厌氧池内去除，给后续处理带来了好处，从而大大节省由于供氧而引起的电耗；
②新型高效厌氧厌氧池，如UASB厌氧池，由于其污泥浓度很高，活性也很强，可在常温下处理，其COD容积负荷可达6～8kgCOD/（m3·d），是普通厌氧池的3～5倍，亦比好氧池的容积负荷高得多。
因此，处理相同水质水量的废水，UASB厌氧池所需的容积比普通厌氧池小得多，亦比好氧厌氧池小得多，从而可节省占地面积和降低基建投资。
③厌氧池排出的污泥不仅数量少，且稳定性好，从而可降低污泥处理费用。
④废水中的大部分有机物转化为沼气，可回收数量可观的生物能。
由上可知，采用“厌氧+好氧”处理工艺更为经济、可靠，国内外现多采用“厌氧+好氧”处理工艺来处理该废水。
各种工艺方案对比见表4-3。
表4-3工艺方案对比表
工艺
全好氧
厌氧+好氧
厌氧
处理效果
达标
达标
不能达标
技术效果
可行
可行
不可行
工程投资
较高
适中
较低
运行费用
高
低
低
工程实例（国内外）
有
有
有
综上所述，采用“厌氧+好氧”处理工艺是既经济又可行的，是处理该生产废水最合理、最实用的、最有效的工艺。
生物接触氧化法是介于活性污泥与生物滤池之间的生物膜法工艺。
它由池体、填料、布水装置及曝气系统四部分组成。
微生物部分以生物膜的形式固着生长于填料表面，部分则是絮状悬浮生长于水中，通过水下曝气器充氧，微生物将溶于水中的有机物氧化分解，生物膜长到一定厚度后，近填料壁的微生物将由于缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体及曝气形式的冲刷作用会造成生物膜的脱落，并促进新生物膜的生长，形成生物膜的新陈代谢，脱落的生物膜将随出水流出池外。
好氧处理方法可分为：
活性污泥法和生物膜法。
活性污泥法A/O工艺和生物膜法接触氧化工艺是目前较先进的废水处理工艺。
生物接触氧化工艺与A/O工艺相比有如下优点：
（1）体积负荷高，处理时间短。
生物接触氧化法的体积负荷最高可达3～6kgBOD/（m3·d）。
（2）生物活性高。
国内采用的生物接触氧化池中，绝大多数的曝器设在填料下，不仅供氧充分，而且对生物膜起到了搅动作用，加速了生物膜的更新，使生物膜活性提高。
（3）有较高的微生物浓度。
接触氧化池中绝大多数的微生物附着在填料上，单位体积内水中和填料上的微生物浓度可达10～20g/L，有利于提高容积负荷。
（4）污泥产量低，不需污泥回流，与活性污泥法相比，接触氧化法的体积负荷高，但污泥产量反而要低。
国内外的研究试验都证明，接触氧化法的污泥产量远低于活性污泥法。
由于微生物附着在填料上形成生物膜，生物膜的脱落和增长可以保持平衡，所以不需要污泥回流，给管理带来方便。
（5）出水水质好而稳定。
在进水短期内突然变化时，出水水质受的影响很小。
在毒物和pH值的冲击下，生物膜受影响小，而且恢复快。
（6）动力消耗低，由于在接触氧化池内有填料存在，起到切割气泡，增加紊动作用，增大了氧的传递系数，省去污泥回流，也使电耗下降。
（7）挂膜方便，可间歇运行，对于菌种少的工业污水，挂膜时投入菌种，运行十几天生物膜就可成熟。
（8）不存在污泥膨胀问题，在活性污泥法中容易产生膨胀的菌种，如丝状菌，在接触氧化法中不仅不产生膨胀，而且能充分发挥其分解氧化能力高的优点。
接触氧化池中填料固定在水中，附着在填料上的丝状菌有较强的分解有机物的能力，且有立体结构，但沉降性能差，在曝气池中易随水流出，因此不易产生污泥膨胀问题。
因此，本工程选用接触氧化工艺。
4.1.4污水消毒
由于屠宰废水处理达标中粪大肠菌≤5000个/L；因此处理出水必须进行消毒处理。
消毒常用的消毒工艺有氯消毒（如氯气、二氧化氯、次氯酸钠）、氧化剂消毒（如臭氧、过氧乙酸）、辐射消毒（如紫外线、γ射线）。
氯消毒法是应用最为普遍的一种消毒方法，即投加液氯、次氯酸钠液、漂白粉等消毒剂及现场生产消毒剂的次氯酸钠发生器、二氧化氯发生器等方法进行消毒。
使用液氯消毒法虽运行成本低，但须配备漏氯事故安全池、漏氯报警装置等安全设备，其一次投入较高，若有操作不慎或设备故障会造成安全事故而完全淘汰；漂粉精、漂白粉、次氯酸钠液属成品药剂，需要现场配制，运行费用高；次氯酸钠发生器、二氧化氯发生器既通过电解盐水等方法现场制备消毒药剂，现产现用，其原料易于购买。
氧化剂消毒具有接触时间短；不产生有机氯化物；不受pH影响；能增加水中溶解氧；但运行、管理有一定的危险性、操作复杂、制取臭氧的产率低、电能消耗大、基建投资较大、运行成本高。
辐射消毒具有无有害的残余物质；无臭味；操作简单，易实现自动化；但电耗大；紫外灯管与石英套管需定期更换；对处理水的水质要求较高；无后续杀菌作用。
各种消毒方法优缺点比较见表4-4。
表4-4消毒工艺对比表
优点
缺点
消毒效果
氯
具有持续消毒作用；工艺简单，技术成熟；操作简单，投量明确。
产生具有致癌、致畸作用的有机氯化物（THMs）；处理水有氯或氯酚味；氯气腐蚀性强；运行管理有一定的危险性。
能有效杀菌，但杀灭病毒效果较差。
次氯酸钠
无毒，运行、管理无危险性。
产生具有致癌、致畸作用的有机氯化物（THMs）；使水的pH值升高。
与Cl2杀菌效果相同。
二氧化氯
具有强烈的氧化作用，不产生有机氯化物（THMs）；投放简单方便,不受PH影响。
ClO2运行、管理有一定的危险性；只能就地生产，就地使用。
较Cl2杀菌效果好。
臭氧
有强氧化能力，接触时间短；不产生有机氯化物；不受PH影响；能增加水中溶解氧。
臭氧运行、管理有一定的危险性；操作复杂；致取臭氧的产率低；电能消耗大；基建投资较大；运行成本高。
杀菌和杀灭病毒的效果均很好。
紫外线
无有害的残余物质；无臭味；操作简单，易实现自动化。
电耗大；紫外灯管与石英套管需定期更换；对处理水的水质要求较高；无后续杀菌作用。
效果好，但对悬浮物浓度有要求。
通过以上的比较，本方案决定对该公司的屠宰场的生产废水（屠宰废水）处理采用二氧化氯消毒工艺来进行消毒。
4.1.5废水回用系统
经消毒杀菌后的污水已符合国家一级排放标准，但是仍有残存的漂悬物质，细菌总数和大肠菌群数量众多，不符合国家规定的《生活杂用水水质标准》。
本项目每天排放约23t，若直接排放，将造成极大的浪费。
某某市某某生猪定点屠宰厂本着循环生态、节能节水的理念，提出将废水进行深度处理，使达到《生活杂用水水质标准》。
因此，本项目引入废水回用系统。
（1）新建一个容积为30立方米的加液池，水中加入0.02%～0.04%的明矾即可使所含之有机物沉淀；如水质仍然混浊不清，则应加0.04%～0.1%的明矾即可。
在池内加入0.1%的明矾作为凝固剂就可使各种杂物凝固，然后将水引入沉淀池进行沉淀。
（2）为使水质得以进一步净化，将2次沉淀后的上清液，用水泵抽出进入过滤塔再作过滤处理。
（3）将通过过滤塔的清水管道与加漂白粉精的装置连接，加入漂白粉精的量以10ppm为最佳。
充分混匀后使水中余氯大于2ppm。
经过以上净化工艺以后，水质
升级会员 