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演示文稿(Gao)排泥水處理教程第一頁(yè),共八十五頁(yè)。(優(yōu)選)排泥水處理(Li)教程第二頁(yè),共八十五頁(yè)。一、背景材(Cai)料排泥水的定義由于水處理工藝不同,國(guó)內(nèi)外存在差別在國(guó)內(nèi),排泥水主要是指沉淀池排泥水和濾池反沖洗廢水在國(guó)外一般指水廠生產(chǎn)過程中的廢棄物(Residual),例如,還有石灰軟法產(chǎn)生的污泥第三頁(yè),共八十五頁(yè)。排泥水中污(Wu)泥的主要成份第四頁(yè),共八十五頁(yè)。排(Pai)泥水中的污染物最主要的污染物是懸浮固體(SS和VSS),總固體含量在0.1%~1.0%之間。資料報(bào)道排泥水BOD5在30~150mg/L之間CODMn在500~15000mg/L之間另外,由于水處理過程中的濃縮作用,污泥中還有各種重金屬離子第五頁(yè),共八十五頁(yè)。排泥(Ni)水直接排放對(duì)環(huán)境的影響粗略估計(jì),上海市全部水廠每年向水體排放的懸浮固體達(dá)30萬(wàn)噸以上,有機(jī)物在3萬(wàn)噸左右對(duì)地表水體造成污染懸浮物沉積,淤塞河道,影響行洪和航運(yùn)高濃度Al(OH)3污泥對(duì)水生生物有毒性第六頁(yè),共八十五頁(yè)。二、自來水(Shui)廠排泥水(Shui)處理的歷史1937~1938年,美國(guó)芝加哥一個(gè)實(shí)驗(yàn)水廠中首次進(jìn)行了水廠廢棄物處理研究。1946年,AWWA任命一個(gè)8人委員會(huì),分別對(duì)水廠的三類廢棄物處理進(jìn)行研究五、六十年代,在日本和英國(guó)也有人對(duì)水廠廢棄物處理技術(shù)進(jìn)行研究1965年,美國(guó)頒布水質(zhì)法案,將水廠廢棄物等同于一般工業(yè)廢棄物看待,并要求進(jìn)行處理第七頁(yè),共八十五頁(yè)。1972年,美國(guó)又頒布了水質(zhì)法案的修正案,加強(qiáng)了包括水廠排泥水在內(nèi)的污水排放控制。七十年代污泥脫水機(jī)械技術(shù)的發(fā)展對(duì)實(shí)施排泥水處理直到了很大的推動(dòng)作用八、九十年代,國(guó)外(Wai)排泥水處理工藝已形成較為完善的系統(tǒng),并展開有關(guān)的理論研究我國(guó)在八十年代末,由原上海市自來水公司首次開展了水廠排泥水處理小試研究到目前為止,我國(guó)實(shí)施的水廠排泥水處理工程很少,對(duì)此進(jìn)行的研究也很有限第八頁(yè),共八十五頁(yè)??晒?Gong)選擇的水廠排泥水處理方法沉淀池排泥水濾池反沖洗廢水機(jī)械濃縮重力濃縮污泥調(diào)節(jié)混凝劑回收脫水污泥塘離心脫水板框壓濾機(jī)干化床脫水真空過濾機(jī)帶式壓濾機(jī)直接排放土地施用制造有用產(chǎn)品衛(wèi)生填埋城市污水處理廠永久性污泥塘污泥來源污泥調(diào)節(jié)污泥脫水污泥處置污泥濃縮存放/水量調(diào)節(jié)鋁鹽第九頁(yè),共八十五頁(yè)。三、排泥水(Shui)處理工藝第十頁(yè),共八十五頁(yè)。閔行排泥水處理(Li)的工藝流程圖

第十一頁(yè),共八十五頁(yè)。1.污(Wu)泥收集沉淀池間隙性排泥,濃度不均勻?yàn)V池間隙性反沖洗,瞬間流量很大設(shè)置污泥收集系統(tǒng)的目的是:均衡流量適當(dāng)調(diào)勻排泥水水質(zhì)緩沖作用第十二頁(yè),共八十五頁(yè)。閔行水廠的污泥(Ni)收集池第十三頁(yè),共八十五頁(yè)。2.污泥濃(Nong)縮污泥濃縮的方法重力濃縮機(jī)械濃縮,主要是離心機(jī)濃縮第十四頁(yè),共八十五頁(yè)。污(Wu)泥濃縮的目的提高排泥水的含固率,便于脫水機(jī)械進(jìn)行污泥脫水減少排泥水的容積,從而縮小脫水機(jī)械的規(guī)模特殊情況下,對(duì)污泥量進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)第十五頁(yè),共八十五頁(yè)。污泥濃(Nong)縮能顯著減少泥水容積根據(jù)物料平衡,有:V1·C1=V2·C2則有V2=V1·C1/C2假定濃縮前污泥濃度為1%,濃縮后污泥濃度為4%,則濃縮后污泥容積將為濃縮前的1/4第十六頁(yè),共八十五頁(yè)。污泥濃縮的(De)要求出泥含固率達(dá)到脫水機(jī)械對(duì)進(jìn)泥的要求固液分離效率高,上清液達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行穩(wěn)定,能抵抗一定的沖擊負(fù)荷濃縮池占地面積較小不發(fā)生濃縮池積泥現(xiàn)象第十七頁(yè),共八十五頁(yè)。閔(Min)行Lamella濃縮池第十八頁(yè),共八十五頁(yè)。石家莊第八水廠濃縮(Suo)池第十九頁(yè),共八十五頁(yè)。石家(Jia)莊第八水廠濃縮池積泥情況第二十頁(yè),共八十五頁(yè)。北京水源九廠(Chang)濃縮池第二十一頁(yè),共八十五頁(yè)。國(guó)內(nèi)幾家水廠濃縮池比(Bi)較比較內(nèi)容水廠名稱北京市第九水廠石家莊市潤(rùn)石水廠閔行水廠一車間深圳市梅林水廠構(gòu)筑物名稱排泥池濃縮池SUPAFLOLamella回收水沉淀池濃縮池平面形狀正方形正方形圓形長(zhǎng)方形長(zhǎng)方形正方形格數(shù)331165平面尺寸(m×m)24×2424×24Φ188×5.940×810×10有效池深(m)4.54.54.85.43.55總平面面積(m2)3456254.547.22420總濃縮容積(m3)155521221.6254.99220設(shè)計(jì)水廠規(guī)模(萬(wàn)m3/d)150406.7120設(shè)計(jì)干污泥產(chǎn)量(ton/d)39.31212-單位水廠規(guī)模占濃縮池面積(m2/萬(wàn)m3/d)236.47.020.2單位水廠規(guī)模占濃縮池容積(m3/萬(wàn)m3/d)103.730.538.076.8單位干污泥量占濃縮池面積(m2/ton/d)87.921.23.9-單位干污泥量占濃縮池容積(m3/ton/d)395.7101.821.2-第二十二頁(yè),共八十五頁(yè)。3.污泥調(diào)(Diao)質(zhì)(調(diào)(Diao)節(jié))定義在經(jīng)過濃縮的泥水中加入某種化學(xué)藥劑或?qū)ζ溥M(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?,使污泥水中的固體成份性質(zhì)發(fā)生改變而更加易于脫水的一種處理方法方法物理法化學(xué)法第二十三頁(yè),共八十五頁(yè)。物(Wu)理調(diào)質(zhì)法加熱調(diào)質(zhì)法在較高的壓力(250~400psi)下將污泥加熱到350~400oF。分離水色、濁度較高,使用少硅藻土預(yù)涂法在脫水機(jī)械濾布上預(yù)涂硅藻土,阻止污泥顆粒與濾布接觸,改善脫水性能冰凍-解凍法將泥水凍結(jié)后再將其融化,污泥脫水性能會(huì)得到顯著改善第二十四頁(yè),共八十五頁(yè)?;瘜W(xué)調(diào)質(zhì)(Zhi)法加酸、加堿調(diào)質(zhì)法向泥水中加入適量的酸或堿,脫水性能改善石灰調(diào)節(jié)法石灰也是一種堿,同時(shí)石灰顆粒較粗,可使泥餅產(chǎn)生較大孔隙,有利于脫水高分子絮凝劑調(diào)質(zhì)(使用最多PAM)向泥水中加入有機(jī)高分子絮凝劑,使污泥顆粒結(jié)成較大絮體,大大改善脫水性能第二十五頁(yè),共八十五頁(yè)。PAM污(Wu)泥調(diào)質(zhì)機(jī)理PAM主要是利用其長(zhǎng)分子鏈,在污泥顆粒間架橋形成多孔、穩(wěn)定且粒徑很大的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)可讓水分通過,且將污泥顆粒穩(wěn)定在既定的位置上,從而提高了污泥的脫水性能。第二十六頁(yè),共八十五頁(yè)。污泥顆粒直徑隨(Sui)絮凝劑投加率的變化第二十七頁(yè),共八十五頁(yè)。閔行陰離(Li)子型PAM比阻試驗(yàn)結(jié)果第二十八頁(yè),共八十五頁(yè)。閔行非離子(Zi)型PAM比阻試驗(yàn)結(jié)果第二十九頁(yè),共八十五頁(yè)。閔行陽(yáng)(Yang)離子型PAM比阻試驗(yàn)結(jié)果第三十頁(yè),共八十五頁(yè)。注意(Yi)PAM單體的毒性PAM聚合物基本沒有毒性,但試驗(yàn)證明其單體有毒老鼠、兔、豚鼠半致死量LD50為150~180mg/kg對(duì)鼠、貓、猴在劑量施用,癥狀有進(jìn)行性后肢硬化和蛻化、后肢平衡控制功能喪失、尿潴留、前肢運(yùn)動(dòng)失調(diào)等試驗(yàn)大鼠飲用含有丙烯酰胺的水后,增加了多處良性或惡性腫瘤的發(fā)病率PAM單體對(duì)人體有一定刺激作用,易被人體皮膚吸收第三十一頁(yè),共八十五頁(yè)。各國(guó)對(duì)PAM單(Dan)體的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)日本:PAM產(chǎn)品單體含量0.05%,污泥處理分離水中PAM含量0.01ppm美國(guó):PAM投藥量1mg/l時(shí)其單體含量0.05%WHO:飲用水中PAM單體指標(biāo)值為0.5g/l歐盟:飲用水中丙烯酰胺指標(biāo)值為0.10g/l中國(guó):用于飲用水的PAM產(chǎn)品單體含量應(yīng)0.05%第三十二頁(yè),共八十五頁(yè)。閔行PAM溶解設(shè)(She)備第三十三頁(yè),共八十五頁(yè)。閔行PAM投加(Jia)設(shè)備第三十四頁(yè),共八十五頁(yè)。4、污泥脫(Tuo)水第三十五頁(yè),共八十五頁(yè)。污泥中水分(Fen)的分(Fen)類分類分類人員MollerSmollenVesilind自由水間隙/自由水(Interspace/FreeWater)自由水(FreeMoisture)自由水(FreeWater)束縛水毛細(xì)水(CapillaryWater)固著水(ImmobilizedWater)毛細(xì)水(CapillaryWater)粘結(jié)水(AdhesionWater)--吸附水(AdsorptionWater)束縛水(BoundWater)束縛水(BoundWater)內(nèi)部水(InternalWater)化學(xué)束縛水(ChemicallyBoundWater)礬花水(FlocWater)第三十六頁(yè),共八十五頁(yè)。污泥(Ni)中水分的分類自由水(FreeWater)與污泥中的固體成份沒有關(guān)系,不受污泥顆粒的影響間隙水(InterstitialWater)污泥顆粒間隙中,礬花結(jié)構(gòu)破壞可轉(zhuǎn)化為自由水表面水(VicinalWater)存在于污泥顆粒表面,有數(shù)層分子的厚度,以氫鍵與污泥顆粒相結(jié)合,總是黏附在污泥顆粒表面化學(xué)結(jié)合水(WaterofHydration)以化學(xué)鍵同污泥顆粒相結(jié)合,只有消耗熱能才能將它們分離第三十七頁(yè),共八十五頁(yè)。污泥脫水(Shui)的目標(biāo)確定第三十八頁(yè),共八十五頁(yè)。污泥(Ni)脫水的方法非機(jī)械式污泥脫水污泥干化床污泥干化塘機(jī)械式污泥脫水真空過濾機(jī)污泥造粒機(jī)板框壓濾機(jī)帶式壓濾機(jī)離心機(jī)第三十九頁(yè),共八十五頁(yè)。帶底部(Bu)排水系統(tǒng)污泥干化床示意圖第四十頁(yè),共八十五頁(yè)。污泥干化床的優(yōu)(You)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)運(yùn)行費(fèi)用低不需要特殊設(shè)備土地價(jià)格低時(shí),投資少可獲得較高含固率的泥餅缺點(diǎn)占地面積大脫水效果受氣候影響大脫水時(shí)間長(zhǎng)泥餅起運(yùn)麻煩第四十一頁(yè),共八十五頁(yè)。轉(zhuǎn)鼓式真空過濾(Lv)機(jī)優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)能耗較低缺點(diǎn)真空系統(tǒng)復(fù)雜,維護(hù)困難濾布易損壞,更換頻繁操作環(huán)境衛(wèi)生條件差泥餅含固率不高真空過濾機(jī)屬淘汰機(jī)型,新建項(xiàng)目已基本不采用第四十二頁(yè),共八十五頁(yè)。離(Li)心脫水機(jī)構(gòu)造示意圖1、螺旋輸送器;2、轉(zhuǎn)筒;3、空心轉(zhuǎn)軸(污泥入流管);4、變速箱;5、驅(qū)動(dòng)輪;6、罩蓋;7、軸承第四十三頁(yè),共八十五頁(yè)。離心機(jī)的(De)原理離心機(jī)作用于污泥顆粒的離心力為:污泥顆粒所受的離心力和重力的比值,稱為分離因數(shù)α:目前常用的離心機(jī)分離因數(shù)可高達(dá)1500~4000第四十四頁(yè),共八十五頁(yè)。影響(Xiang)離心機(jī)脫水效果的因素機(jī)械因素轉(zhuǎn)筒長(zhǎng)度與直徑轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)速差速水池深度與容積岸區(qū)錐角γ與岸區(qū)長(zhǎng)度B

污泥供給點(diǎn)螺旋輸送器的磨損工藝因素污泥投配速率與停留時(shí)間

污泥性質(zhì)與調(diào)節(jié)

脫水后的處置方法

第四十五頁(yè),共八十五頁(yè)。離(Li)心機(jī)的機(jī)械因素及尺寸L、轉(zhuǎn)筒長(zhǎng)度;B、錐體長(zhǎng)(即岸區(qū)長(zhǎng)度);Z、水池深度;S、螺距;、錐角;ωb、轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)角速度;ωs、螺旋輸送器旋轉(zhuǎn)角速度;Y、泥餅厚度;D、轉(zhuǎn)筒直徑;D1、錐端直徑;r1、水池表面半徑;r2、轉(zhuǎn)筒半徑第四十六頁(yè),共八十五頁(yè)。離心(Xin)脫水機(jī)照片第四十七頁(yè),共八十五頁(yè)。離心(Xin)機(jī)的脫水泥餅第四十八頁(yè),共八十五頁(yè)。離心機(jī)的(De)優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)占地面積小能全自動(dòng)連續(xù)運(yùn)行新型離心機(jī)適用于各種污泥脫水污泥在封閉系統(tǒng)中處理,衛(wèi)生條件好缺點(diǎn)設(shè)備高速運(yùn)轉(zhuǎn),容易磨損,維護(hù)費(fèi)用較高噪音較高電耗也較高第四十九頁(yè),共八十五頁(yè)。帶式壓濾(Lv)機(jī)構(gòu)造示意圖1-絮凝/混合器;2-沉淀濃縮區(qū);3-梳耙(可移動(dòng));4-熨平輪(可移動(dòng));5-過濾轉(zhuǎn)鼓;6-氣動(dòng)附加壓力輪;7-張緊皮帶輪;8-刮泥刀;9-氣動(dòng)濾布校準(zhǔn)裝置;10-封閉清洗系統(tǒng);11-氣動(dòng)濾布張緊器;12-絮凝劑加注點(diǎn)。第五十頁(yè),共八十五頁(yè)。有過濾濃縮段的(De)帶式壓濾機(jī)

第五十一頁(yè),共八十五頁(yè)。無過濾濃縮(Suo)段帶式壓濾機(jī)

第五十二頁(yè),共八十五頁(yè)。帶式壓濾機(jī)(Ji)脫水泥餅

第五十三頁(yè),共八十五頁(yè)。帶(Dai)式壓濾機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)能連續(xù)運(yùn)行能耗低噪音小缺點(diǎn)衛(wèi)生條件較差跑泥嚴(yán)重,回收率低PAM耗用多,費(fèi)用高泥餅含水率較高第五十四頁(yè),共八十五頁(yè)。板框壓濾機(jī)(Ji)構(gòu)造示意圖第五十五頁(yè),共八十五頁(yè)。膜式板框(Kuang)壓濾機(jī)照片第五十六頁(yè),共八十五頁(yè)。板框(Kuang)壓濾機(jī)形成的泥餅

第五十七頁(yè),共八十五頁(yè)。板框壓濾機(jī)的(De)優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)適用于各種污泥脫水脫水泥餅的含固率高對(duì)污泥調(diào)質(zhì)要求低能耗較低缺點(diǎn)只能間隙性運(yùn)行設(shè)備較復(fù)雜泥餅卸料困難,可能需要人工操作第五十八頁(yè),共八十五頁(yè)。5、泥餅處(Chu)置第五十九頁(yè),共八十五頁(yè)。泥餅處置的方(Fang)法衛(wèi)生填埋土地利用綜合利用第六十頁(yè),共八十五頁(yè)?!冻鞘猩罾l(wèi)生填埋技(Ji)術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ517-88)第4.0.4條

填埋作業(yè)應(yīng)符合下列規(guī)定:

1.每層垃圾壓實(shí)后必須覆土20~30cm

2.填埋場(chǎng)之上應(yīng)覆一層20~30cm、滲透率不大于10-7cm/s的粘土,其上再覆蓋45~50cm的自然土,并均勻壓實(shí)第六十一頁(yè),共八十五頁(yè)。目(Mu)前,垃圾填埋場(chǎng)的覆土作業(yè),主要有三方面的需求:1.日覆土:每日垃圾填埋作業(yè)完成時(shí),為達(dá)到已填埋垃圾裸露時(shí)間不超過24小時(shí),要求在垃圾作業(yè)面上覆土15~20cm。2.中間覆土:有些已填埋過生活垃圾的作業(yè)單元,由于需自然壓實(shí)或其它原因,需間隔一段時(shí)間再繼續(xù)填埋作業(yè)。這些作業(yè)單元需覆土30cm。3.最終覆蓋:已達(dá)飽和的垃圾填埋單元,需進(jìn)行最終覆蓋。最終覆蓋要求第一層覆土厚度需達(dá)60cm,然后再覆蓋一層15~30cm的營(yíng)養(yǎng)土,以利于垃圾填埋面的生態(tài)恢復(fù)。

第六十二頁(yè),共八十五頁(yè)。垃圾(Ji)填埋場(chǎng)對(duì)覆土的土質(zhì)要求

要達(dá)到衛(wèi)生填埋的要求

要兼顧垃圾填埋場(chǎng)土地的最終利用,恢復(fù)土地的利用價(jià)值

自來水廠脫水泥餅土質(zhì)一般能夠滿足垃圾填埋場(chǎng)的覆土要求

第六十三頁(yè),共八十五頁(yè)。上海市閔行水廠一車間脫水泥餅成分(Fen)分(Fen)析結(jié)果

重金屬指標(biāo)(mg/kg干固體)項(xiàng)目總銅總鋅總鉛總鎘總鉻總鎳總汞總錳總砷總硒監(jiān)測(cè)值9.853.133.40.28811.213.10.37858830.5—常規(guī)指標(biāo)(mg/kg干固體)項(xiàng)目pH總氰化物硫化物揮發(fā)酚甲醛苯胺類硝基類石油類動(dòng)植物類總烴(mg/l)監(jiān)測(cè)值7.30.0728.450.0470.0910.8760.76462737.1443其他(mg/kg干固體)項(xiàng)目苯并(a)芘總α(Bq/kg)總β(Bq/kg)總大腸菌群數(shù)(個(gè)/克)細(xì)菌總數(shù)(個(gè)/克)監(jiān)測(cè)值<0.11100.70721.862.3×1043.1×105第六十四頁(yè),共八十五頁(yè)。土壤(Rang)環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB15618-1995)

級(jí)別一級(jí)二級(jí)三級(jí)土壤pH值自然背景<6.56.5~7.5>7.5>6.5鎘≤0.200.300.300.601.0汞≤0.150.300.501.01.5砷水田≤1530252030旱地≤1540302540銅農(nóng)田≤3550100100400果園≤—150200200400鉛≤35250300350500鉻水田≤90250300350400旱地≤90150200250300鋅≤100200250300500鎳≤40405060200第六十五頁(yè),共八十五頁(yè)。農(nóng)用(Yong)污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)(GB4284-84)

項(xiàng)目最高允許含量在酸性土壤上pH≤6.5在中性或堿性土壤上pH≥6.5鎘及其化合物(以Cd計(jì))520汞及其化合物(以Hg計(jì))515鉛及其化合物(以Pb計(jì))3001000鉻及其化合物(以Cr計(jì))*6001000砷及其化合物(以As計(jì))7575硼及其化合物(以水溶性B計(jì))150150銅及其化合物(以Cu計(jì))**250500鋅及其化合物(以Zn計(jì))**5001000鎳及其化合物(以Ni計(jì))**100200礦物油30003000苯并(a)芘33第六十六頁(yè),共八十五頁(yè)。污泥資源化(Hua)利用還存在的問題

1.制造陶瓷、磚和建筑材料的原料有一定的品質(zhì)要求,因而對(duì)泥餅成份品質(zhì)要求較高,多數(shù)情況下需要加入一定量的添加劑才能滿足要求。2.污泥的性質(zhì)會(huì)不斷變動(dòng),給制造質(zhì)量穩(wěn)定的產(chǎn)品帶來困難。3.制造過程復(fù)雜,成本較高。

4.用自來水廠脫水泥餅制作產(chǎn)品時(shí),自來水廠污泥的數(shù)量就顯得不足,不能形成規(guī)模生產(chǎn),在價(jià)格上同市場(chǎng)上現(xiàn)有的同種產(chǎn)品就無法競(jìng)爭(zhēng)。

第六十七頁(yè),共八十五頁(yè)。四、污泥處理課題研究的內(nèi)(Nei)容第六十八頁(yè),共八十五頁(yè)。1、確(Que)定污泥量第六十九頁(yè),共八十五頁(yè)。確定(Ding)污泥量的內(nèi)容水廠排泥水總量確定排泥水總量對(duì)污泥處理工藝中的截留池、污泥濃縮池大小決定有重要意義水廠總干污泥產(chǎn)量確定干污泥產(chǎn)量決定污泥處理工藝中脫水機(jī)械規(guī)模的確定第七十頁(yè),共八十五頁(yè)。排(Pai)泥水總量確定的內(nèi)容沉淀池排泥水量的確定根據(jù)沉淀池排泥每天排泥歷時(shí)、排泥秒流量確定每天的排泥水總量濾池反沖洗廢水量確定根據(jù)濾池反沖洗周期、歷時(shí)、秒流量計(jì)算出每天濾池反沖洗廢水總量在特定的排泥水處理工藝流程下,可不考慮濾池反沖洗第七十一頁(yè),共八十五頁(yè)。減少沉(Chen)淀池排泥水量第七十二頁(yè),共八十五頁(yè)。影(Ying)響干污泥產(chǎn)量的因素原水中總懸浮固體的濃度原水色度的高低水廠混凝劑的投加量水廠其它水處理劑的投加量,如PAC、PAM、石灰、水玻璃等第七十三頁(yè),共八十五頁(yè)。干污泥量的確

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