1000吨生活污水处理设计

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1、目录第一章 项目概况11.1 项目概况11.2 设计规模11.3 进水水质11.4 排放规定1第二章 工艺流程22.1 工艺流程图22.2 工艺流程简介22.3 工艺单元描述32.3.1 接触氧化池32.3.2 消毒42.3.3 污泥解决52.4 清除率分析表6第三章 工艺设计83.1 预解决系统83.1.1 格栅渠83.1.2 集水池83.1.3 调节池93.2 生化解决系统93.2.1 缺氧池93.2.2 接触氧化池103.2.3 二沉池113.3 深度解决系统123.3.1 消毒池123.4 污泥解决系统133.4.1 产泥量计算133.4.2 污泥浓缩池133.4.3 污泥脱水系统14

2、第四章 重要技术规格表164.1 重要建、构筑物表164.2 重要设备表16第五章 成本分析195.1 用电量计算表195.2 加药量分析表205.3 运营成本分析表21第一章 项目概况1.1 项目概况1000 m3/d生活污水解决工程。1.2 设计规模设计规模为1000 m3/d。1.3 进水水质进水水质按典型生活污水的常规水质拟定,如表1-1所示:表1-1 设计进水水质 单位:mg/L项目CODcrBOD5SSNH3-NTNTP数值250100100356041.4 排放规定根据甲方提供的资料,本项目污水解决后达到城乡污水解决厂污染物排放原则(GB18918-)中的一级B排放原则,如表1-

3、2所示:表1-2 设计出水水质 单位:mg/L项目CODcrBOD5SSNH3-NTNTP数值6020208201第二章 工艺流程2.1 工艺流程图图2-1 工艺流程图2.2 工艺流程简介生活污水一方面流至粗、细格栅清除粗大悬浮物及漂浮物后流入集水池,集水池出水经泵(考虑来水埋深也许较深,故设立提高泵)提高至调节池,在池内进行均质、均量的调节,出水经提高泵提高至生化系统(缺氧池+接触氧化池),在缺氧内进行反硝化,通过反硝化细菌将污水中的硝态氮(涉及接触氧化池混合液回流中的硝态氮)转化为氮气,在接触氧化池内通入空气,以满足好氧菌对氧气的需求,同步通过空气搅拌使池内污泥与污水充足混合,增长污水与好

4、氧菌接触机率,增进水中污染物的降解,较快清除水中污染物质;好氧池内的出水自流进入二沉池,进行泥水分离;二沉池上清液经消毒后达标排放。二沉池的污泥排至污泥浓缩池,经浓缩后送至带式压滤机脱水;脱水污泥外运处置,污泥浓缩池上清液和带机压滤液回流至集水池。2.3 工艺单元描述2.3.1 接触氧化池接触氧化池内设有填料,部分微生物以生物膜的形式固着生长于填料表面,部分则以絮状悬浮生长于水中。接触氧化的特点:(1)在工艺方面的特性1)本工艺使用比表面积大、空隙率高、水流畅通的生物填料,由于曝气,在池内形成液、固、气三相共存体系,有助于氧的转移,溶解氧充沛,适于微生物存活增殖。在生物膜上微生物是丰富的,除细

5、菌和多种种属原生动物和后生动物外,还可以生长氧化能力较强的球衣菌属的丝状菌,而无污泥膨胀之虑。在生物膜上可以形成稳定的生态系统与食物链。2)填料表面为生物膜所布满,形成了生物膜的主体构造,由于丝状菌的大量滋生,有也许形成一种呈立体构造的密集的生物网,污水在其中通过,起到类似“过滤”的作用,可以有效地提高净化效果。3)由于进行曝气,生物膜表面不断地接受曝气吹脱,这样有助于保持生物膜的活性,克制厌氧膜的增殖,也益于提高氧的运用率,因此,可以保持较高浓度的活性生物量,据实验资料,每m2填料表面上的活性生物膜量可达125g,折算成MLSS,则达13g/L,正由于如此,生物接触氧化解决技术可以接受较高的

6、有机负荷率,解决效率较高,有助于缩小池容,减少占地面积。(2)在运营方面的特性1)对冲击负荷有较强的适应能力,在间歇运营条件下,仍可以保持良好的解决放果,对屠宰行业这种排水不均匀的公司,更具有实际意义。2)操作简朴、运营以便、易于维护管理,不产生污泥膨胀现象,也不产生滤池蝇。3)污泥生成量少,污泥颗粒较大,易于沉淀。(3)在功能方面的特性生物接触氧化解决技术具有多种净化功能,除有效地清除有机污染物外,还可以用以脱氮。生物接触氧化解决技术的重要缺陷是:如设计或运营不当,填料也许堵塞;此外,若布水、曝气不易均匀,也许在局部部位浮现死角。2.3.2 消毒由于出水也许会具有某些病毒细菌,需对出水进行消

7、毒解决。消毒措施重要有紫外线消毒、液氯消毒、二氧化氯消毒等。(1)紫外线消毒是一种物理消毒措施,紫外线消毒并不是杀死微生物,而是去掉其繁殖能力进行灭活。紫外线消毒的原理重要是用紫外光摧毁微生物的遗传物质核酸( DNA 或RNA ),使其不能分裂复制。除此之外,紫外线还可引起微生物其她构造的破坏。紫外线是一种波长范畴为136 nm400 nm 的不可见光线。在该波段中260 nm 附近已被证明是杀菌效率最高的,目前生产的紫外灯的最大功率输出在253. 7 nm 波长。该波长输出在目前世界顶极紫外灯中已占到紫外能量的90%,总能量的30%,由于高强度、高效率的紫外C 波段的存在,紫外技术已成为水消

8、毒领域一种具有相称竞争力的技术。紫外线污水消毒技术如今已被广泛应用于各类都市污水的消毒解决中,涉及低质污水、常规二级生化解决后的污水、合流管道溢流污水和再生水的消毒。紫外线消毒法除具有不投加化学药剂、不增长水的嗅和味、不产生有毒有害的副产物、消毒速度快、效率高、设备操作较老式消毒工艺安全简朴和实现自动化等长处外, 运营、管理、劳务和维修费用也低,近20 年来逐渐得到广泛应用。紫外线消毒工艺对紫外穿透率较低的水质并不合用,如未经解决或只通过一级解决的污水,SS高于30 m g /L的污水。这种状况采用紫外线消毒的方式不仅会增长能耗,还会导致消毒效果不好。而对于通过二级解决的污水和再生水,紫外穿透

9、率一般为40% 80%,采用紫外线消毒方式是不错的选择。但是紫外线消毒法不能提供剩余的消毒能力,当解决水离开反映器之后,某些被紫外线杀伤的微生物在光复活机制下会修复损伤的DNA分子,使细菌再生。(2)液氯消毒是向水中加入液氯或者次氯酸盐(如NaClO)溶液消毒,排入水体时,氯会和水中的氨氮、有机氮反映生成消毒效果较差的无机氯胺和有机氯胺, 称作化合氯。总余氯是指有效自由氯和有效化合氯之和。氯的消毒效果受接触时间、投加量、水质 (含氮化合物浓度、SS浓度)、温度、pH 以及控制系统的影响。液氯使用最大的长处是价格便宜, 杀菌力强,该工艺简朴,技术成熟,药剂易得,投量精确,有后续消毒作用,不需要庞

10、大的设备。液氯消毒在各地医院、工业、民用的灭菌消毒中均有广泛应用,并且有些已达到了自动化的限度。液氯储存不是十分安全,容易发生泄漏,并且自20世纪70年代以来, 由于发现氯可与水中多种物质形成致癌或致病变的产物,致使该工艺在应用上开始受到限制。(3)二氧化氯在水中溶解度是氯的5倍,氧化能力是氯气的2.5倍左右,它是一种强氧化剂。溶于水后很安全, 是国际上公认的含氯消毒中唯一高效消毒剂。二氧化氯性质不稳定,只能采用二氧化氯发生器现场制备。用于水解决领域的小型化学法二氧化氯发生器重要有两种:以氯酸钠、盐酸为原料的复合型二氧化氯发生器和以亚氯酸钠、盐酸为原料的纯二氧化氯发生器,其中前者应用最为广泛。

11、二氧化氯消毒的特点是只起氧化作用,不起氯化作用,因而一般不会产生致癌物质。二氧化氯的消毒效果与氯气相称,但当污水中NH3 -N 浓度较高时,耗氯量会大幅度增长,但二氧化氯由于不与NH3反映,因而其投加量并不增长。此外,二氧化氯消毒还不受pH 的干扰。二氧化氯不稳定且具有爆炸性,因而必须在现场制造,立虽然用。制备含氯低的二氧化氯较复杂,且原料 ( NaClO2 ) 的价格较其她消毒措施高,故限制了该措施的广泛采用。因此国内目前只是在某些中小型的污水解决工程中采用了二氧化氯消毒工艺。几种消毒方式目前在国内均有运用。由于液氯消毒运营费用低, 操作简朴, 重要运用于大型污水解决厂。中小型污水解决厂重要

12、采用二氧化氯和紫外线消毒, 但由于紫外线消毒效果不稳定, 且设备维护费用较高等因素, 二氧化氯消毒在中小型污水解决厂中运用越来越广泛。由于本项目的污水量较小,拟采用二氧化氯消毒。2.3.3 污泥解决污水解决过程中产生的污泥,有机物含量较高,并且很不稳定,易腐化,具有大量病菌及寄生虫,若不经妥善解决和处置将导致二次污染,必须进行必要的污泥解决和处置,污泥解决的目的是:(1)减少部分有机物,使污泥稳定化;(2)减少污泥体积,减少污泥后续处置费用。国家GB50014室外排水设计规范规定:污泥解决流程应根据污泥的最后处置措施选定。目前国内外污水厂污泥最后处置和运用的常用措施有直接农用、堆肥、卫生填埋、

13、焚烧、干化、填海以及经必要的解决后作建材运用等几种途径。在本工程中剩余污泥与物化污泥一起通过重力浓缩、机械压滤后外运处置。用于污泥脱水的机械有真空滤机、带式压滤机、厢式压滤机、离心机等。一般,根据污泥性质、脱水规定、经济承受能力以及最后处置方式来选择合适的污泥脱水机。根据本项目的实际状况,选择污泥浓缩池带式压滤机的工艺来解决系统产生的污泥。2.4 清除率分析表表2-1 清除率分析表 单位:mg/L序号名称CODBOD5SSNH3-NTNTP预解决系统1格栅渠(1)进水25010010035604(2)出水25010010035604(3)清除率0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%

14、0.00%2集水池(1)进水25010010035604(2)出水25010010035604(3)清除率0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%3调节池(1)进水25010010035604(2)出水25010010035604(3)清除率0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%生化解决系统4缺氧池(1)进水25010010035604(2)出水25010010035604(3)清除率0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%5接触氧化池(1)进水25010010035604(2)出水60201007201(3)清除率76.00%80

15、.00%0.00%80.00%67.50%75.00%6二沉池(1)进水60201007201(2)出水6020207201(3)清除率0.00%0.00%80.00%0.00%0.00%0.00%深度解决系统7消毒池(1)进水6020207201(2)出水6020207201(3)清除率0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%出水原则6020208201第三章 工艺设计3.1 预解决系统3.1.1 格栅渠l 重要功能格栅重要用于清除污水中较大的飘浮物和悬浮物,避免大颗粒杂质过多导致对后续解决单元的水泵或工艺管线的损害。格栅渠设立在集水池内。l 重要设备 粗格栅规格:解决量

16、100 m3/h,栅距20mm,安装角度75,材质:不锈钢304。数量:1台。备注:人工清渣。 细格栅规格:解决量100 m3/h,栅距10mm,安装角度75,材质:不锈钢304。功率:0.37kW。数量:1台。备注:机械清渣。3.1.2 集水池l 重要功能收集通过格栅解决后的污水。l 设计参数(1)水量Q:本项目设计规模1000 m3/d,小时平均解决量Q=1000/24=41.67 m3/h,小时最大解决量Qmax=95.83 m3/h设计。(2)停留时间t:0.5 h。l 构筑物计算有效容积V=Qt=95.830.5=47.92 m3,取50 m3。尺寸:长宽高=10.02.04.0 m

17、(有效水深2.5m)。构造形式:地下钢砼。数量:1座。备注:集水池尺寸(特别是深度)受具体进水限制,以上平面尺寸为暂定值。l 重要设备 集水池提高泵规格:潜污泵,流量90 m3/h,扬程20 m。功率:11 kW。数量:2台(1用1备)。3.1.3 调节池l 重要功能调节池的重要目的是对污水进行均质、均量,以保证后续解决单元免受冲击负荷的影响。l 设计参数(1)水量Q:本项目设计规模1000 m3/d,小时平均解决量Q=1000/24=41.67 m3/h。(2)停留时间t:4 h。l 构筑物计算有效容积V=Qt=41.674=166.68 m3,取170 m3。尺寸:直径高=7.644.8

18、m。构造形式:地上搪瓷拼装罐。数量:1座。l 重要设备 调节池提高泵规格:潜污泵,流量50 m3/h,扬程10 m。功率:3 kW。数量:2台(1用1备)。3.2 生化解决系统3.2.1 缺氧池l 重要功能缺氧池重要清除污水中的硝态氮,减轻好氧池的碱度消耗。l 设计参数(1)水量Q:本项目设计规模1000 m3/d,小时平均解决量Q=1000/24=41.67 m3/h。(2)停留时间t:4 h。(3)硝态氮负荷:0.03 kgNO3-N/(kgMLSSd)。l 构筑物计算有效容积V=Qt=41.674=166.68 m3,取160 m3。尺寸:直径高=6.116.0 m。构造形式:地上搪瓷拼

19、装罐。数量:1座。l 重要设备 填料规格:非标,组合填料。数量:1套。 碳源投加装置规格:一体化妆置,有效容积1000 L。功率:0.75 kW。数量:1套。 碳源投加泵规格:计量泵,流量0.1 m3/h,压力0.6 MPa。功率:0.25 kW。数量:2台(1用1备)。3.2.2 接触氧化池l 重要功能接触氧化池重要清除污水中的有机物质和氨氮。l 设计参数(1)水量Q:本项目设计规模1000 m3/d,小时平均解决量Q=1000/24=41.67 m3/h。(2)BOD容积负荷Nv=0.16 kgBOD5/(m3d)。(3)进水BOD为S0=100 mg/L。(4)出水BOD为Se=20 m

20、g/L。l 构筑物计算有效容积V=Q(S0-Se)/Nv=1000(100-20)/1000/0.16=500 m3。校核停留时间t=V/Q=500/100024=12 h。尺寸:直径高=10.706.0 m。构造形式:地上搪瓷拼装罐。数量:1座。l 重要设备 罗茨鼓风机规格:风量7.5 m3/min,风压6米。功率:15 kW。数量:2台(1用1备)。 曝气器规格:通气量13 m3/h,氧运用率15%。数量:450 套。 填料规格:非标,组合填料。数量:1套。 混合液回流泵规格:离心泵,流量100 m3/h,扬程8 m。功率:5.5 kW。数量:2台(1用1备)。 碱液投加装置规格:一体化妆

21、置,有效容积1000 L。功率:0.75 kW。数量:1套。 碱液投加泵规格:计量泵,流量0.1 m3/h,压力0.6 MPa。功率:0.25 kW。数量:2台(1用1备)。3.2.3 二沉池l 重要功能对好氧池出水中的以微生物为主体的生物固体悬浮物进行沉淀分离。l 设计参数(1)水量Q:本项目设计规模1000 m3/d,小时平均解决量Q=1000/24=41.67 m3/h。(2)表面水力负荷q:1.5 m3/(m2h)。(3)停留时间t:1.2 h。l 构筑物计算面积A=Qmax/q=41.67/1.5=27.78 m2。有效容积V=Qt=41.671.2=50 m3。尺寸:直径高=6.1

22、16.0 m。构造形式:地上搪瓷拼装罐。数量:1座。l 重要设备 排泥泵规格:流量50 m3/h,扬程10 m。功率:3.0 kW。数量:2台(1用1备)。 中心导流筒规格:非标,1000,材质:碳钢防腐。数量:1套。 出水堰板规格:非标,材质:PVC。数量:1套。3.3 深度解决系统3.3.1 消毒池l 重要功能对沉淀池出水进行消毒后排放。l 设计参数(1)水量Q:本项目设计规模1000 m3/d,小时平均解决量Q=1000/24=41.67 m3/h。(2)停留时间t:1.5 h。l 构筑物计算有效容积V=Qt=41.671.5=62.5 m3,取65 m3。尺寸:直径高=4.584.8

23、m。构造形式:地上搪瓷拼装罐。数量:1座。l 重要设备 二氧化氯发生器规格:有效氯产量800 g/h。功率:0.4 kW。数量:1套。3.4 污泥解决系统3.4.1 产泥量计算3.4.1.1 二沉池l 产泥量计算BOD产泥量=0.61000(100-20)/1000=48 kgSS/d。SS产泥量=1000(100-20)/1000=80 kgSS/d。生化系统总产泥量=48+80=128 kgSS/d。含水率以99.2%计,则生化系统湿污泥量=128/1000/(1-99.2%)=16 m3/d。3.4.2 污泥浓缩池污泥浓缩池污泥来自二沉池剩余污泥。每日排入污泥浓缩池的绝干剩余污泥量=12

24、8 kg/d,湿污泥量=16 m3/d。l 重要功能污泥浓缩池的重要功能是减容,减少污泥的含水率,并为后续污泥脱水解决发明条件。l 设计参数(1)污泥量Q:干污泥量128 kg/d,湿污泥量16 m3/d。(2)固体通量:16 kg/(m2d)。(3)停留时间t:16 h。(4)有效水深:4 m。l 构筑物计算面积A=Q/q=128/16=8 m2。有效容积V=Ah=84=32 m3。尺寸:直径高=4.584.8 m。构造形式:地上搪瓷拼装罐。数量:1座。3.4.3 污泥脱水系统l 重要功能污泥脱水系统的重要功能是减容,减少污泥的含水率,脱水后的泥饼含水率约为80%,脱水泥饼定期外运。l 重要

25、设备 带式压滤机规格:解决量4 m3/h, 0.5米带宽,脱水后泥饼含水率不不小于80%。功率:1.1 kW。数量:1套。 空气压缩机规格:流量0.17 m3/min,压力0.7 MPa,与带式压滤机配套。功率:1.5 kW。数量:1套。 反冲洗水泵规格:与带式压滤机配套,流量6.5 m3/h,扬程60 m。功率:3.0 kW。数量:1台。 PAM加药装置规格:一体化妆置,与带式压滤机配套,有效容积1000 L。功率:2.2 kW。数量:1套。 PAM加药泵规格:计量泵,与PAM加药装置配套,流量0.4 m3/h,压力0.6 MPa。功率:0.55 kW。数量:2台(1用1备)。 污泥进料泵规

26、格:与带式压滤机配套,流量4 m3/h,扬程30 m。功率:1.1 kW。数量:2台(1用1备)。第四章 重要技术规格表4.1 重要建、构筑物表表4-1 建、构筑物一览表序号名称有效容积(m3)总容积(m3)数量(座)备注一、构筑物1集水池50801钢砼,(含格栅渠)2调节池1742201罐体,7.644.8 m3缺氧池1611761罐体,6.116.0 m4接触氧化池4955401罐体,10.706.0 m5二沉池531761罐体,6.116.0 m6消毒池65791罐体,4.584.8 m7污泥浓缩池48791罐体,4.584.8 m8合计1046(996)1350(1270)7(6)括号

27、内为罐体数据二、建筑物1工房198 m2198 m21砖混4.2 重要设备表表4-2 重要工艺设备一览表序号安装位置名称规格数量备注1格栅渠粗格栅解决量100 m3/h,栅距20mm,安装角度75,材质:不锈钢3041台2格栅渠细格栅解决量100 m3/h,栅距10mm,安装角度75,材质:不锈钢3041台3集水池集水池提高泵潜污泵,流量90 m3/h,扬程20 m,功率11 kW2台1用1备4调节池调节池提高泵离心泵,流量50 m3/h,扬程10 m,功率3 kW2台1用1备5缺氧池填料非标,组合填料1套6缺氧池碳源投加装置一体化妆置,有效容积1000 L,功率0.75 kW1套7缺氧池碳源

28、投加泵计量泵,流量0.1 m3/h,压力0.6 MPa,功率0.25 kW2台1用1备8接触氧化池罗茨鼓风机风量7.5 m3/min,风压6米,功率15 kW2台1用1备9接触氧化池曝气器通气量13 m3/h,氧运用率15%450套10接触氧化池混合液回流泵离心泵,流量100 m3/h,扬程8 m,功率5.5 kW2台1用1备11接触氧化池填料非标,组合填料1套12接触氧化池碱液投加装置一体化妆置,有效容积1000 L,功率0.75 kW1套13接触氧化池碱液投加泵计量泵,流量0.1 m3/h,压力0.6 MPa,功率0.25 kW2台1用1备14二沉池排泥泵流量50 m3/h,扬程10 m,

29、功率3.0 kW2台1用1备15二沉池中心导流筒非标,1000,材质:碳钢防腐1套16二沉池出水堰板非标,材质:PVC1套17消毒地二氧化氯发生器有效氯产量800 g/h,功率0.4 kW1套18污泥脱水带式压滤机解决量4 m3/h, 0.5米带宽,脱水后泥饼含水率不不小于80%,功率1.1 kW1套19污泥脱水空气压缩机流量0.17 m3/min,压力0.7 MPa,与带式压滤机配套,功率1.5 kW1套20污泥脱水反冲洗水泵与带式压滤机配套,流量6.5 m3/h,扬程60 m,功率3.0 kW1台21污泥脱水PAM加药装置一体化妆置,与带式压滤机配套,有效容积1000 L,功率2.2 kW

30、1套22污泥脱水PAM加药泵计量泵,与PAM加药装置配套,流量0.4 m3/h,压力0.6 MPa,功率0.55 kW2台1用1备23污泥脱水污泥进料泵与带式压滤机配套,流量4 m3/h,扬程30 m,功率1.1 kW2台1用1备第五章 成本分析5.1 用电量计算表表5-1 用电量计算表序号安装位置名称功率工作数量装机数量运营功率装机功率运营时间用电量(kW)(台)(台)(kW)(kW)(h)(kW.h)1格栅渠细格栅0.37110.370.3710.372集水池集水池提高泵11121122121323调节池调节池提高泵3123624724缺氧池碳源投加装置0.75110.750.7532.2

31、55缺氧池碳源投加泵0.25220.50.524126接触氧化池罗茨鼓风机15121530243607接触氧化池混合液回流泵5.5125.511241328接触氧化池碱液投加装置0.75110.750.7532.259接触氧化池碱液投加泵0.25120.250.524610二沉池排泥泵312361311消毒地二氧化氯发生器0.4110.40.4249.612污泥脱水带式压滤机1.1111.11.124.413污泥脱水空气压缩机1.5111.51.52614污泥脱水反冲洗水泵311330.11215污泥脱水PAM加药装置2.2112.22.228.816污泥脱水PAM加药泵0.55120.551

32、.122.217污泥脱水污泥进料泵1.1121.12.224.418合计182649.9789.37719.5719考虑设备的同步工作系数0.80575.665.2 加药量分析表表5-2 加药量分析表序号名称数量单位备注一、设计水量1000m3/d二、加药量1碳源按进水总氮量的4倍减去进水BOD5的量进水TN60mg/L进水BOD5100mg/L需要碳源量240kg/d清除总氮时,C:TN4进水含碳量100kg/d补充碳源量140kg/d2碱液按进水氨氮量的3.6倍减去进水碱度的量进水NH3-N35mg/L进水碱度50mg/L需要碱度量126kg/d清除总氮时,碱度:NH3-N3.6进水碱度量

33、50kg/d补充碱度量76kg/d3PAM按每吨干泥投加5kg的PAM计算绝干污泥量128kg/d加药量0.50%kg/kg干泥需要PAM量0.64kg/d4消毒剂以氯酸钠和盐酸制备二氧化氯最大投加量15mg/L日投加量15kg/d小时需要量625g/h选用发生器800g/hNaClO318kg/d转化率按70%计算HCl32kg/d转化率按80%计算5.3 运营成本分析表表5-3 运营成本分析表序号名称数量单价总价吨水成本备注(元)(元/m3)1人工费4.0050.00200.000.2002电费575.660.60345.390.3453水费5.002.8014.000.0144碳源140.002.00280.000.280碱76.001.50114.000.114PAM0.6420.0012.800.013氯酸钠18.001.0018.000.018盐酸32.000.5016.000.0165合计1000.191.006月运营费用30423以12个月计7年运营费用365071以365天计

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