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地址：遼寧(ning)省大連市高新(xin)園(yuan)區(qu) |
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黃(huang)浦(pu)路541號網絡產業大廈(sha)1909室 |
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 行業資訊 |
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| 冬(dong)季運(yun)行中出水氨氮敏感性超標問題探討 |
| 發表時間：2024-02-23 15:05:38 作者：admin |
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城(cheng)(cheng)市污水(shui)(shui)(shui)處理廠(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)主要(yao)環境功(gong)能是(shi)(shi)(shi)去除城(cheng)(cheng)鎮(zhen)居(ju)(ju)民生(sheng)(sheng)活排水(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)機物(wu)(wu)(wu)(wu)、氮(dan)、磷等營養物(wu)(wu)(wu)(wu)，以防止(zhi)城(cheng)(cheng)鎮(zhen)居(ju)(ju)民生(sheng)(sheng)活所(suo)產生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)污水(shui)(shui)(shui)直接進入環境水(shui)(shui)(shui)體造成污染。基于硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)和(he)反硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)兩步過程的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)傳(chuan)統生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)脫(tuo)氮(dan)是(shi)(shi)(shi)大(da)多數城(cheng)(cheng)鎮(zhen)生(sheng)(sheng)活處理廠(chang)去除氮(dan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)基本過程。因(yin)此城(cheng)(cheng)鎮(zhen)生(sheng)(sheng)活污水(shui)(shui)(shui)處理廠(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)穩定(ding)和(he)高(gao)效(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)運行(xing)取(qu)決于活性(xing)(xing)(xing)污泥中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)微生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)組成和(he)功(gong)能微生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)群的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)多樣性(xing)(xing)(xing)。現(xian)有(you)污水(shui)(shui)(shui)處理廠(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)設計和(he)運行(xing)控(kong)制是(shi)(shi)(shi)基于對功(gong)能微生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)群落最(zui)佳參數的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)了解和(he)應(ying)用。根據傳(chuan)統的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)脫(tuo)氮(dan)理論，生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)脫(tuo)氮(dan)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)作用(將(jiang)氨氧化(hua)為亞硝(xiao)(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)鹽，并進一步氧化(hua)為硝(xiao)(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)鹽)與氨氧化(hua)細菌(jun)(jun)和(he)亞硝(xiao)(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)鹽氧化(hua)細菌(jun)(jun)(分別為AOB和(he)NOB)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)良好活性(xing)(xing)(xing)有(you)關(guan)。科學研究表明(ming)溫(wen)(wen)度是(shi)(shi)(shi)AOB和(he)NOB這兩種(zhong)細菌(jun)(jun)生(sheng)(sheng)長的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)關(guan)鍵因(yin)素之一，一般來說它們(men)生(sheng)(sheng)存的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)佳溫(wen)(wen)度為25~35°C之間，但是(shi)(shi)(shi)對于城(cheng)(cheng)鎮(zhen)污水(shui)(shui)(shui)處理廠(chang)來說，很難在四季變化(hua)中(zhong)(zhong)保持(chi)如此高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)溫(wen)(wen)，維持(chi)AOB和(he)NOB的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)活躍(yue)性(xing)(xing)(xing)。這反映在運行(xing)中(zhong)(zhong)，就是(shi)(shi)(shi)在冬季低溫(wen)(wen)情況下，城(cheng)(cheng)鎮(zhen)生(sheng)(sheng)活污水(shui)(shui)(shui)廠(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)反應(ying)會出現(xian)各類問題。
在(zai)(zai)冬(dong)(dong)季期(qi)間(jian)，北(bei)方城(cheng)鎮(zhen)生活污(wu)水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)平均溫(wen)(wen)度在(zai)(zai)冬(dong)(dong)季時間(jian)處(chu)(chu)于(yu)9~13°C 之間(jian)，從硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)菌的(de)(de)(de)(de)適宜溫(wen)(wen)度上來看，這樣的(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度并不適用于(yu)硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)菌的(de)(de)(de)(de)生存，但是(shi)(shi)北(bei)方冬(dong)(dong)季的(de)(de)(de)(de)城(cheng)鎮(zhen)污(wu)水(shui)(shui)廠(chang)的(de)(de)(de)(de)硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)作用并沒有停止，冬(dong)(dong)季期(qi)間(jian)，出(chu)水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)氨(an)氮仍然可以維持在(zai)(zai)較好(hao)的(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)平，在(zai)(zai)相關的(de)(de)(de)(de)科學(xue)研究中(zhong)表明，污(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)廠(chang)中(zhong)細(xi)菌的(de)(de)(de)(de)多(duo)樣性(xing)隨著運行溫(wen)(wen)度的(de)(de)(de)(de)降(jiang)低(di)(di)而降(jiang)低(di)(di)；由于(yu)低(di)(di)溫(wen)(wen)效應導致AOB和(he)(he)銨氧(yang)化(hua)(hua)菌 (AOA)多(duo)樣性(xing)的(de)(de)(de)(de)減少；在(zai)(zai)一些高寒地區的(de)(de)(de)(de)污(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)廠(chang)的(de)(de)(de)(de)活性(xing)污(wu)泥(ni)以及(ji)在(zai)(zai) 10 ± 2 °C 下運行的(de)(de)(de)(de)試點污(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)廠(chang)中(zhong)檢測到了(le)低(di)(di)濃度的(de)(de)(de)(de)常規硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)菌，未知(zhi)的(de)(de)(de)(de)耐溫(wen)(wen)AOA和(he)(he)異養硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)細(xi)菌被(bei)認為是(shi)(shi)冬(dong)(dong)季保(bao)持硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)穩定(ding)的(de)(de)(de)(de)主(zhu)要細(xi)菌。這也給污(wu)水(shui)(shui)廠(chang)帶來一個新的(de)(de)(de)(de)問題(ti)，在(zai)(zai)冬(dong)(dong)季低(di)(di)溫(wen)(wen)情況下，外加的(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)菌是(shi)(shi)否是(shi)(shi)主(zhu)要去除氨(an)氮的(de)(de)(de)(de)細(xi)菌？
從目前的(de)(de)(de)(de)科學研究(jiu)中(zhong)還不(bu)能明(ming)確的(de)(de)(de)(de)說明(ming)適(shi)應低(di)(di)(di)溫(wen)的(de)(de)(de)(de)城市活(huo)(huo)性污(wu)泥(ni)(ni)的(de)(de)(de)(de)關鍵硝(xiao)化(hua)細菌(jun)的(de)(de)(de)(de)數據，在一些運(yun)(yun)行中(zhong)的(de)(de)(de)(de)污(wu)水(shui)廠(chang)通過(guo)投(tou)(tou)(tou)加(jia)(jia)(jia)外加(jia)(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)低(di)(di)(di)溫(wen)硝(xiao)化(hua)細菌(jun)，對冬季運(yun)(yun)行期間(jian)氨氮(dan)的(de)(de)(de)(de)去除效(xiao)果有改善(shan)，但(dan)是由于活(huo)(huo)性污(wu)泥(ni)(ni)內(nei)部(bu)系統的(de)(de)(de)(de)復雜(za)性，活(huo)(huo)性污(wu)泥(ni)(ni)中(zhong)微生物的(de)(de)(de)(de)多樣性，無法準確定義出水(shui)氨氮(dan)的(de)(de)(de)(de)下降是由于投(tou)(tou)(tou)加(jia)(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)低(di)(di)(di)溫(wen)菌(jun)實現的(de)(de)(de)(de)。硝(xiao)化(hua)細菌(jun)群落對溫(wen)度(du)波動有較(jiao)(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)(de)敏感性，但(dan)是通過(guo)控制剩(sheng)余污(wu)泥(ni)(ni)排放量，控制生物池內(nei)較(jiao)(jiao)長(chang)的(de)(de)(de)(de)污(wu)泥(ni)(ni)停留時(shi)間(jian)(SRT)的(de)(de)(de)(de)運(yun)(yun)行模(mo)式，可以增(zeng)加(jia)(jia)(jia)硝(xiao)化(hua)菌(jun)落對低(di)(di)(di)溫(wen)變化(hua)的(de)(de)(de)(de)適(shi)應性能。而低(di)(di)(di)溫(wen)菌(jun)的(de)(de)(de)(de)投(tou)(tou)(tou)加(jia)(jia)(jia)過(guo)程常常需(xu)要(yao)污(wu)水(shui)廠(chang)采取減少排泥(ni)(ni)等措施來維持投(tou)(tou)(tou)加(jia)(jia)(jia)硝(xiao)化(hua)菌(jun)的(de)(de)(de)(de)系統停留時(shi)間(jian)，這與控制SRT有相(xiang)同的(de)(de)(de)(de)工藝功能。污(wu)水(shui)廠(chang)在運(yun)(yun)行過(guo)程中(zhong)的(de)(de)(de)(de)復雜(za)和時(shi)刻變化(hua)的(de)(de)(de)(de)環境因素，以及污(wu)水(shui)廠(chang)缺少足夠的(de)(de)(de)(de)能力來判斷活(huo)(huo)性污(wu)泥(ni)(ni)系統硝(xiao)化(hua)菌(jun)的(de)(de)(de)(de)種(zhong)群數量在投(tou)(tou)(tou)加(jia)(jia)(jia)前后是否(fou)發生變化(hua)，最終很難評判低(di)(di)(di)溫(wen)硝(xiao)化(hua)菌(jun)的(de)(de)(de)(de)作用，但(dan)是作為工藝的(de)(de)(de)(de)有效(xiao)補充(chong)保障，投(tou)(tou)(tou)加(jia)(jia)(jia)外加(jia)(jia)(jia)菌(jun)種(zhong)是一項(xiang)較(jiao)(jiao)為有效(xiao)的(de)(de)(de)(de)措施之一。
除(chu)去投加(jia)菌種的(de)(de)(de)(de)(de)措施以外，還有就是(shi)延長(chang)停留(liu)(liu)時(shi)間(jian)(jian)，在(zai)(zai)相關的(de)(de)(de)(de)(de)科學研(yan)究表明：對寒帶地(di)區(qu)的(de)(de)(de)(de)(de)污(wu)(wu)水(shui)處理廠(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)究顯示了(le)低(di)溫運(yun)行(xing)(xing)污(wu)(wu)水(shui)處理廠(chang)是(shi)存在(zai)(zai)典型高(gao)硝(xiao)(xiao)化(hua)活(huo)性污(wu)(wu)泥細菌群落結構的(de)(de)(de)(de)(de)，研(yan)究發(fa)現(xian)在(zai)(zai)寒帶污(wu)(wu)水(shui)廠(chang)中(zhong)典型的(de)(de)(de)(de)(de)硝(xiao)(xiao)化(hua)菌屬AOB和(he)NOB豐度(du)非常低(di)，而噬纖維菌目和(he)微(wei)球(qiu)菌目豐度(du)很高(gao)，這證實了(le)在(zai)(zai)寒冷(leng)氣(qi)候條件下亞硝(xiao)(xiao)酸鹽氧化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)重要(yao)作(zuo)用。對這些(xie)具(ju)有硝(xiao)(xiao)化(hua)作(zuo)用的(de)(de)(de)(de)(de)菌屬的(de)(de)(de)(de)(de)進(jin)一步研(yan)究，當溫度(du)急劇(ju)波動(dong)時(shi)，污(wu)(wu)水(shui)停留(liu)(liu)時(shi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)延長(chang)可(ke)以大幅度(du)提(ti)升(sheng)硝(xiao)(xiao)化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)效(xiao)率，因(yin)此在(zai)(zai)多數污(wu)(wu)水(shui)廠(chang)冬季運(yun)行(xing)(xing)期(qi)間(jian)(jian)采取的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)負荷運(yun)行(xing)(xing)，為污(wu)(wu)水(shui)提(ti)供了(le)更長(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)停留(liu)(liu)時(shi)間(jian)(jian)，這有助于(yu)污(wu)(wu)水(shui)廠(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)冬季硝(xiao)(xiao)化(hua)作(zuo)用的(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)升(sheng)，當然反(fan)過(guo)來說，當冬季期(qi)間(jian)(jian)運(yun)行(xing)(xing)處理水(shui)量反(fan)而增加(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)污(wu)(wu)水(shui)廠(chang)可(ke)能就會面臨硝(xiao)(xiao)化(hua)作(zuo)用下降(jiang)，氨(an)氮指(zhi)標(biao)超標(biao)的(de)(de)(de)(de)(de)風(feng)險(xian)。
采(cai)取填(tian)(tian)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)式為(wei)硝(xiao)(xiao)化(hua)菌(jun)(jun)提(ti)(ti)供附著(zhu)場所(suo)，也(ye)(ye)是提(ti)(ti)升冬(dong)季(ji)氨氮處理保障的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)項措施。AOB和(he)(he)(he)NOB在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)懸浮的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)性(xing)污(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)系(xi)(xi)統(tong)中(zhong)(zhong)(zhong)含量極低，隨剩余污(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)排(pai)放(fang)可以(yi)快(kuai)速流失，在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)工藝(yi)運行中(zhong)(zhong)(zhong)，大(da)量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)排(pai)放(fang)剩余污(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)，或者(zhe)外(wai)回流系(xi)(xi)統(tong)出現故(gu)障導致生(sheng)(sheng)物曝氣池(chi)內(nei)污(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)濃度(du)(du)快(kuai)速下降，就很快(kuai)會(hui)影響(xiang)到(dao)硝(xiao)(xiao)化(hua)作用(yong)，造(zao)成(cheng)出水(shui)氨氮超標。增加(jia)懸浮填(tian)(tian)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)式，懸浮填(tian)(tian)料(liao)(liao)內(nei)部形成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)物膜系(xi)(xi)統(tong)，增加(jia)了硝(xiao)(xiao)化(hua)菌(jun)(jun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)量，即(ji)使在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)系(xi)(xi)統(tong)活(huo)性(xing)污(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)中(zhong)(zhong)(zhong)硝(xiao)(xiao)化(hua)菌(jun)(jun)數(shu)量減(jian)少(shao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)同(tong)時，也(ye)(ye)會(hui)保持填(tian)(tian)料(liao)(liao)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)微生(sheng)(sheng)態系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)穩定，在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)冬(dong)季(ji)也(ye)(ye)能(neng)提(ti)(ti)供多(duo)于傳(chuan)統(tong)活(huo)性(xing)污(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)法(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)硝(xiao)(xiao)化(hua)菌(jun)(jun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)量。研究(jiu)表明(ming)：盡管運行溫度(du)(du)極低，但系(xi)(xi)統(tong)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)屬(shu)數(shu)量相(xiang)對較多(duo)。由于添加(jia)了懸浮填(tian)(tian)料(liao)(liao)，附著(zhu)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)填(tian)(tian)料(liao)(liao)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)物膜為(wei)某(mou)些(xie)(xie)細菌(jun)(jun)創造(zao)了合適的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)存微環境(jing)，一(yi)些(xie)(xie)硝(xiao)(xiao)化(hua)細菌(jun)(jun)(例如Nitrospira、Nitrotoga、Nitrosomonas、Cytophagaceae和(he)(he)(he)Byssovorax)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)對豐度(du)(du)顯著(zhu)高于其他樣品。亞(ya)(ya)(ya)硝(xiao)(xiao)化(hua)單(dan)胞(bao)菌(jun)(jun)和(he)(he)(he)亞(ya)(ya)(ya)硝(xiao)(xiao)化(hua)螺旋菌(jun)(jun)是活(huo)性(xing)污(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)中(zhong)(zhong)(zhong)最重要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)AOB屬(shu)，而(er)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)20°C的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)城市廢水(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)亞(ya)(ya)(ya)硝(xiao)(xiao)化(hua)單(dan)胞(bao)菌(jun)(jun)是主要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)AOB構成(cheng)菌(jun)(jun)屬(shu)。而(er)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)該(gai)填(tian)(tian)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)物膜中(zhong)(zhong)(zhong)，亞(ya)(ya)(ya)硝(xiao)(xiao)化(hua)單(dan)胞(bao)菌(jun)(jun)也(ye)(ye)是5°C和(he)(he)(he)10°C下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)主要(yao)AOB。亞(ya)(ya)(ya)硝(xiao)(xiao)化(hua)單(dan)胞(bao)菌(jun)(jun)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)生(sheng)(sheng)物膜上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)對濃度(du)(du)，可以(yi)達到(dao)1.42%和(he)(he)(he)2.16%。研究(jiu)表明(ming)，填(tian)(tian)料(liao)(liao)內(nei)部的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)微環境(jing)有利于某(mou)些(xie)(xie)屬(shu)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)極低溫度(du)(du)下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)長。這可以(yi)說明(ming)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)采(cai)用(yong)MBBR填(tian)(tian)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)廠，冬(dong)季(ji)對氨氮的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)去除(chu)能(neng)力(li)相(xiang)對于傳(chuan)統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)性(xing)污(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)工藝(yi)有較高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)和(he)(he)(he)抗沖擊能(neng)力(li)。
冬(dong)季(ji)運(yun)行(xing)(xing)期(qi)間(jian)，氨(an)氮對溫度、外界(jie)進水(shui)(shui)(shui)負荷、進水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)量、進水(shui)(shui)(shui)中異常污染物的(de)(de)(de)(de)濃(nong)度、污泥濃(nong)度等因(yin)素的(de)(de)(de)(de)敏感性極高，也(ye)常常造成污水(shui)(shui)(shui)廠(chang)在冬(dong)季(ji)期(qi)間(jian)氨(an)氮去除能力的(de)(de)(de)(de)保證功能差(cha)，污水(shui)(shui)(shui)廠(chang)要進行(xing)(xing)年度的(de)(de)(de)(de)周期(qi)性溫度變化，進水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質、水(shui)(shui)(shui)量變化、污泥濃(nong)度，揮發性污泥濃(nong)度的(de)(de)(de)(de)分析，確定(ding)(ding)污水(shui)(shui)(shui)廠(chang)的(de)(de)(de)(de)邊界(jie)運(yun)行(xing)(xing)條件，采(cai)取預先的(de)(de)(de)(de)防控(kong)措施，實現冬(dong)季(ji)氨(an)氮的(de)(de)(de)(de)穩定(ding)(ding)達標運(yun)行(xing)(xing)。
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