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生活汙水設計參數選擇
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汙水:指在(zài)生(shēng)產與生活活動中排(pái)放的水的總稱。
排水量:指在生產過程中直接用於工藝(yì)生產的水的排放(fàng)量。不包括間(jiān)接(jiē)冷卻水、廠區鍋爐、電站(zhàn)排水。
一切排汙單位:指本標準適用範圍所包括的一切排汙單位。
其他排汙單位:指在某一控製項目(mù)中(zhōng),除所列行業外的一(yī)切排汙單位。
BOD生化需氧量(liàng)。COD化學需氧量。TOC總有機碳。TOD總(zǒng)需(xū)氧量。SS懸浮物。
TS總固。TN總氮。TP總磷。MLSS汙泥濃度。SV汙泥沉降(jiàng)比。SVI汙泥(ní)體積指(zhǐ)數。
汙泥負荷:單位時間內單(dān)位活(huó)性汙泥所消耗的有機物的量。
濾料容積負(fù)荷:每方濾料每天所承受(shòu)進(jìn)水中(zhōng)汙染物(wù)的能力。
濾料水力負荷:每方(fāng)濾料每天通過的汙水的體積。
表麵負荷:單位(wèi)時間單位麵積構築物所能(néng)承受處理的汙水體積。
容積的(de)確定,按大於日處理(lǐ)量之(zhī)5分鍾(zhōng)之容(róng)積。根(gēn)據現場安排尺寸(cùn)設置水深,根據水深度確定截麵積。提升泵(bèng)選擇?選擇流量及數量應滿足一(yī)小時排空集水井。
容積的確定,按(àn)日處理量之(zhī)35%-50%確定(dìng)。底部設一(yī)定坡度(大於0.05)坡向積水坑(kēng)可設微孔(kǒng)曝氣,曝氣量確定:按5-6m3/(m2.h)設計或(huò)氣水比4/1確定。容積(jī)校驗根據,停留時間:V/Q即有效容積(jī)/流量,一(yī)般在8小時左右。泵的選擇考慮流量及(jí)揚程。空氣攪拌氣水比(1-3):1。消毒(dú)池V=30min以上量(liàng),鹵消毒(dú)5-8mg/L。中水(shuǐ)池V日水量之25%-35%。
容積的確定,一般按照前調節池容積之(zhī)1/2計,根據(jù)現場確定池深及截麵(miàn)積。容積(jī)之校(xiào)驗,有效容積之停(tíng)留時(shí)間T=V/Q一般時間按水之(zhī)BOD濃度計生活汙水按大於等於3小時保險係數(shù)計算(suàn)。內設半軟性填料,超高按0.3米,具體填(tián)料高度可以(yǐ)按照設計之池子高度確定。長寬比控製在2/1~1/1有效麵積(jī)不(bú)宜大於100m2
校驗按照單位體積填料消耗BOD5值來計算(依據填料之布置計算填料體積)進水BOD5值為(wéi)Amg/l,出水BOD5值取Bmg/l,則BOD5的消減量為:(A-B)*Qkg/d,單位體積填料消耗BOD5值應<1.0kg/d
校驗按照填料的容積負荷(hé):Fr=0.2881×L0.7246應<3㎏/(m3.d),L為生物接觸氧化(huà)係統出水BOD5值。
校驗按照汙水(shuǐ)與填料需要的接觸時間:t=24Lj/(1000Fr),Lj為生物接觸氧化係統進水BOD5值。汙水與(yǔ)填料的實際接觸時間t停=V有效/Q應該>t
接觸氧化池曝氣量的確定:接觸氧化池曝氣強度宜采用(yòng)10-20m3/(m2.h),同時參考《建築中水設計規範》(GB50336-2002)可知,接觸氧化池曝氣(qì)量可按BOD5的去除負荷計算,一般為40~80m3/kgBOD5風機風壓高於出(chū)水層0.5-1米
接觸氧化高度(dù)確認(rèn):由(yóu)下至上包(bāo)括構造層、填料層、穩水層、超高。一般構造層高度控製在0.6m~1.2m添料層高度控製在2.5m~3.5m穩水層高度控(kòng)製在0.4m~0.5m超高控製不小於0.5米
其(qí)他:接觸氧(yǎng)化池底部應設放空管道,布氣係統設於池底
容積確定,深度處理根據濾池表麵負荷設計一般選擇2~6m3/m2.h(負荷選取低保(bǎo)險係數高)舉例:處理量按Q=10000m3/d,BOD容積負荷介於0.2~0.3kg/(m3.d);曝氣生物濾池座數不(bú)宜(yí)少於2座,最高座(zuò)數以8~12座為宜;曝氣(qì)生物濾(lǜ)池單(dān)池(chí)表麵麵積以不(bú)高於50m2為(wéi)宜;濾料粒徑以介於3~20mm之間(jiān)為宜。濾池總麵積:416.3/(2~6)=208~69m2。本工程(chéng)取144m2即(jí)每(měi)座平麵尺寸:6×6m2,共4座。
容積校驗根據BOD容積負荷校核:10000×(20-10)/(144×3.3×103)=0.21kg/(m3.d),在要求範圍內(nèi)。計算結(jié)果:4座平麵尺(chǐ)寸為6.0×6.0m濾料高度3.3m的曝氣生物濾池。濾料粒徑取3~5,4~6mm。前(qián)者為濾層,高度為2.5m;後(hòu)者為接觸層,高度為0.8m。濾池高度:配水區高度1.2m,濾板厚(hòu)0.1m,承托層(céng)高度0.4m,濾料高度3.3m,清(qīng)水區高度1.0m,超高0.5m。濾池總高度6.5m。
曝氣量與鼓風機(jī):曝氣生物濾池氣水比宜為(1~3):1或根據下麵計算在曝氣生物濾池這樣的生物膜法反應器中,生(shēng)物膜耗費的溶解(jiě)氧總量一般為1~3mg/l。為使濾料表(biǎo)麵的好氧菌膜維持良好的生物相,通過濾料層後的剩餘溶解氧應保持(chí)在2~3mg/l,這樣要求汙水進入濾(lǜ)料層前(qián)的溶解(jiě)氧為(wéi)4~6mg/l左(zuǒ)右。微生物需氧量R包括合成用氧量和內源呼吸用氧量兩部分,即R=1.46ΔBOD+0.18P=328kg/d。式中R為微生物膜的需氧量,kg/d;ΔBOD為濾池單位時間內去除的BOD量,kg/d;P為活性(xìng)生物膜(mó)數量。曝氣裝置氧轉移效率(lǜ)一般在5%~15%,本工程設計值選取20%;空氣(qì)密度ρ為1.293kg空氣/m3;空氣中氧含有重量OW為0.232kgO2/kg空氣;每(měi)天所需(xū)空氣(qì)量:GS=328/(0.2×0.232×1.293)=5467m3鼓風機風(fēng)量Q=GS/(24×60)=3.8m3/min鼓風機風(fēng)壓P=h1+h2+h3+h4+h5=2+1+45+8+1.0=57KPa,本(běn)工程鼓風機風壓選用59KPa。其中h1為空氣管道的沿程損失;h2為空氣管道的局部阻力損(sǔn)失;h3為空氣擴散裝置擴(kuò)散(sàn)深度;h4為空氣擴散裝置的阻(zǔ)力;h5為(wéi)所在地區大氣壓。每座曝氣生物濾池由一台鼓(gǔ)風機單獨供風,四座曝氣生物濾池共(gòng)需四台鼓風機,一台鼓風(fēng)機作為四台鼓(gǔ)風機的備用(yòng)風機,即工藝曝氣鼓風機共5台。
反吹係統:曝氣生物濾池反衝洗時,先氣洗(2倍曝氣量,氣水比(bǐ)3.7:1)5min,反衝線速度(dù)宜為0.4~0.8m3/(m2.min);再氣、水聯合反洗5min(氣洗反(fǎn)衝(chōng)線速度(dù)宜為0.4~0.8m3/(m2.min),水(shuǐ)洗反衝洗(xǐ)強度為8~16l/(m2.s)..進(jìn)水之1.5-2倍);最後水洗5min,反衝洗強度為(wéi)8~16l/(m2.s),完成後進入(rù)正常運行狀態(tài)。曝氣風速主管15米/秒,支(zhī)管25米/秒
A、反(fǎn)應池(chí)數及排出比(1/m),池數一般大於2個當設計水量小於500m3/d時可以設1座,排出比取1/m=1/2~1/5。
B、設計負荷Ls及汙泥濃度MLSS(X),標準負荷選取0.2~0.4kgBOD5/kgMLSS.d,延時負荷(hé)選(xuǎn)取0.05~0.1kgBOD5/kgMLSS.d,汙泥(ní)濃度(dù)選取2000~5000mg/l,X的選(xuǎn)取與負荷成反比。反應池水深4~6米。
C、容積及周期的確定,總容積V=QS/LsEX式中Q為(wéi)最大日處理量(liàng)(m3/d)。S為進入SBR池的BOD5濃度(mg/l),Ls為(wéi)設計負荷,E為曝氣反應比=(nTA)/24其中(zhōng)n為每日周期數(shù),TA為曝氣時間(jiān)。X為汙泥濃度。曝氣時間的確定TA=(24S)/(LsXm)式中m為(wéi)排出比倒(dǎo)數。沉澱及排泥時間分別(bié)各取1小時。容積確定V=mQ/n
D、需氧量的確定(dìng),經驗(yàn)數據標準負荷選取0.5~1.5kg氧氣/kgBOD,延時負荷取1.5~2.5。曝氣(qì)量的確定,供氧量一般為需氧量的(de)1.4倍。
E、產泥量的確定,汙泥(ní)幹固體量(kg/d)=Q*SS*Y/1000式中Q汙水流量m3/d,SS進水懸浮(fú)物含(hán)量mg/l,Y產率,高負荷(0.2~0.4kgBOD5/kgMLSS.d)取Y=1.0;低負荷(0.05~0.1kgBOD5/kgMLSS.d)取Y=0.75.
根據廢水流量及汙染物種類和濃度,選定的板水比、極距、電流密度、電解時間等參數確定電(diàn)解槽尺寸及整流器的容量。
有效容積根(gēn)據設計流量及停留時間確定V=Q*T,T電解時間的確定,對於連續電解一般取經驗數(shù)據停留20~30分鍾(zhōng),對於間(jiān)歇操作,T為輪(lún)換周期,包括注水時(shí)間沉澱排(pái)空時間和電解時間,一(yī)般為2~4小(xiǎo)時。
陽電極麵積A可由(yóu)選定的板水(shuǐ)比和已求出的電解槽有效容積推得,也可(kě)由選定的電流密度i和電流I推(tuī)得。
電流I應根(gēn)據廢水情況和要求的處理程度由試(shì)驗確定。對六(liù)價Cr廢水,也可用下式計(jì)算:I=KQC/S式中K——每克六價鉻還原成3價鉻所需的電量(liàng)一般取4.5Ah/gCr左右,C——廢水含六價鉻濃度,mg/l,S——電極串聯數(shù),在數值上等於串聯電極板數減(jiǎn)1。
電壓V電解槽的槽電壓等於極間電(diàn)壓和導線(xiàn)上的電(diàn)壓降(jiàng)之和,V=SV1+V2式中V1——極間電壓,一(yī)般3~7.5V。V2導線(xiàn)上的(de)電壓降,一般為1~2V。
選擇整流器設備時,電流和電壓值應(yīng)分別比計算值大30%~40%,用以補償極板(bǎn)的鈍化和腐蝕等原因引起的整流器效率(lǜ)降低。
電解槽長(zhǎng)寬比取5~6:1,深寬比取1~1.5:1。電解槽進出水端要設配水和(hé)穩流措施,以均勻布水並維持良好流態。內置空氣攪拌,空氣量為0.1~0.3方/分鍾。空氣入池前要除油。
陽極在(zài)氧化劑和電流作用下(xià),會形成一(yī)層(céng)鈍化膜,可以(yǐ)通過投加適量(liàng)的Nacl,整加水(shuǐ)流速度或采(cǎi)用機械(xiè)去膜以及電極(jí)定期換向等方法防止鈍化。
該標準(zhǔn)進水要求含鹽率小於10000mg/l。
反滲透膜:用特定的高(gāo)分子材料製成,具有選(xuǎn)擇性半透性能的薄膜,能(néng)在一定壓力作用下使水溶液中的水分子和某些組分透過,以達到純化、濃縮目的。
反滲透組件:按一定技術要求將反滲透膜元件與外(wài)殼等(děng)其他部分(fèn)組裝在一起的組合構件。
脫鹽(yán)率、原水回收率、滲透水、濃縮水、保安過濾:保安過濾,由過濾精度小於或等於5mm的微濾濾芯(xīn)構(gòu)成的過濾器裝載反滲透設備(bèi)前段,保證反滲透設備的進水水質滿足設(shè)備要(yào)求。
產品型號:RO-J(卷(juàn)式(shì)膜)/B(板式膜)/Z(中(zhōng)空膜)/G(管式膜)——S(小(xiǎo)型(xíng))/M(中型)/L(大型)——1(一級反滲透)/2(二級(jí)反滲透)/3(三級反滲透)
設備性能指標:設(shè)備脫鹽(yán)率≥95%(用戶有特殊(shū)要求的除外)
原水回收率:小型≥30%,中型≥50%,大(dà)型≥70%
操作溫(wēn)度:溫度為影響產水量的主要指標,通常複(fù)合膜用4℃~45℃;乙(yǐ)酸纖維素膜適用4℃~35℃。
操作壓力:根據工藝要求(qiú),操(cāo)作壓力一般不大於3.5MPa.
適用於較低COD值,特別適用於難(nán)降(jiàng)解有機物的好氧預處(chù)理。
參數選擇,水力負(fù)荷選擇0.5~2.5m3/(m2.h),有機負荷(hé)選擇1.95~8.8kgCOD/(m2.d)。停留時間一般根(gēn)據COD確定,每100mg/l的COD選擇停留(liú)1小時(shí)。
容(róng)積確定,容積等於流量與停留時間的乘積。
1.絮凝時間宜為(wéi)15-20min;
2.池內攪(jiǎo)拌設3-4檔,漿板(bǎn)線速度由第一檔的0.5m/s逐步減至末(mò)檔的0.2m/s;
3.水平攪拌軸設於池中水深1/2處,葉輪直徑應比絮凝池水深小0.3m,葉(yè)輪盡端與池子側壁間距≤0.2m;
4.垂直(zhí)攪拌軸設於池中間,其上(shàng)漿板(bǎn)頂端設(shè)於池子水(shuǐ)麵下0.3m處,下漿板底端設於距池(chí)底0.3-0.5m處,漿板外緣與池側壁間距≤0.25m;
5.水平軸(zhóu)式絮(xù)凝池(chí)每隻葉輪的漿板數一般為4-6塊,漿板長度≤葉輪直徑的(de)75%;
6.每根攪拌(bàn)軸(zhóu)上漿板總麵積宜為水流截麵積的(de)10%-20%,不宜>25%,每塊漿板的寬度為漿板長的1/10-1/15,一般為10-30cm;
7.池身一般為3-4m。
1.麵(miàn)積負荷20-80m3/(d•m2);2.停留時間1-4h;3.池深2-4.5m;4.池內流速2.5-15mm/s;5.進水渠流速0.15-0.6m/s;6.出水堰溢流負荷1-7L/(s•m)。
要(yào)求原水濁度≤100度(dù)及含有密度小的懸浮物質;(2)氣浮池的單格寬度不宜>10m,池長一般<15m為宜;(3)絮凝時(shí)間宜取10~15min;(4)接觸室的水上(shàng)升流速一(yī)般取(qǔ)10~20mm/s;(5)接觸室內水停留(liú)時間宜≥60s;(6)進入接觸室(shì)的流速(sù)宜<0.1m/s;(7)分離室(shì)的水流(liú)向下流速一般取1.5~2.5mm/s。
機械攪拌澄清池設計要點1)宜用於濁度長(zhǎng)期低於5000度的原水,短時間內允許(xǔ)達到5000~10000mg/L;2)清水區高(gāo)度為1.5~2.0m;3)清水區上(shàng)升流速一般(bān)采(cǎi)用0.8~1.1mm/s,當處理低溫低濁水時可采(cǎi)用0.7~0.9mm/s;4)水在池中的總停留時間為1.2~1.5h,第(dì)一絮凝室和第二絮凝室的停(tíng)留時間一般控製在20~30min。
1.斜板垂直淨距(jù)一般采(cǎi)用80-120mm,斜管直徑一般采用50-80mm;
2.斜板(管)長度為1-1.2m;
3.傾角(jiǎo)一般為60°;
4.斜(xié)板(管)底部(bù)緩衝區高度一般(bān)為0.5-1m;
5.斜板(管)上部水深一般為0.7-1m;
6.池(chí)內停留(liú)時間:初次沉澱≤30min;二次沉澱≤60min。
要求原(yuán)水濁度長期低於1000度;
斜管沉澱區液麵負荷可采用9.0~11.0m3/(h•m2);
管徑(jìng)為25~35mm,管(guǎn)長為1m;
水平(píng)傾角采用60°;
斜管上部清水區保護高度(dù)不宜小於1.5m。
同向流斜板沉澱池設計要點
同向流斜板沉澱池適用於渾濁度(dù)長(zhǎng)期低於200度的(de)原水;
斜板沉澱(diàn)區遊(yóu)人麵負荷,應根據原水情況及相似條件水廠的運行經驗(yàn)或試驗資料確定,一(yī)般可采用30~40m3/(h•m2);
斜板間距為35mm;斜板長度(dù)為2.0~2.5m,排泥區斜板長度(dù)不小(xiǎo)於0.5m;
沉澱區斜板傾角為40°,排泥區斜板傾角為60°。
1.池直徑或正方形(xíng)邊長與有效水(shuǐ)深的比值≤3,池直徑(jìng)一(yī)般采用4-7m;
2.當池直徑或正方形邊長<7m時,澄(chéng)清水沿周邊流出。個別當直徑≥7m時,應設輻射式集水支渠;
3.中心管(guǎn)內流速≤30mm/s;
4.中心管下口(kǒu)的喇叭口和反射板要求:
1)反(fǎn)射板板底距泥麵≥0.3mm;
2)反射板直徑及高度(dù)為中心管直徑的1.35倍;
3)反射板直(zhí)徑為喇叭口直徑的1.3倍;
4)反(fǎn)射板表麵對水平麵(miàn)的傾角為17°;
5)中心(xīn)管下端至反射板表麵之間的縫隙高為0.25-0.5m,縫隙中心汙水流速,在初次沉澱池中(zhōng)≤30mm/s,在二次沉(chén)澱池中≤20mm/s;
5.排(pái)泥管下端距池底≤0.2m,管上端超出水(shuǐ)麵≥0.4m;
6.浮渣(zhā)擋板距集水槽0.25-0.5m,高出水麵0.1-0.15m,淹(yān)沒深度0.3-0.4m。
平流式沉澱(diàn)池設計數據
1.長寬比以3-5為宜;
2.長與有效水深比一般采用8-12;
3.池底縱坡一般采(cǎi)用0.01-0.02,機械刮泥時不小於0.005;
4.初次沉澱池最大水(shuǐ)平流速為7mm/s,二次沉澱池為5mm/s;
5.進出口(kǒu)處擋板位置
1)高出池內水麵0.1-0.15m;
2)進出擋板(bǎn)淹沒(méi)深度一般為0.5-1.0m;
3)出口擋板淹沒深度一般為0.3-0.4m;
4)擋板距進(jìn)水口0.5-1.0m,距出水口0.25-0.5m;
6.非機械刮泥時,緩衝層高度0.5m,機械刮泥時,緩衝層上緣宜高出刮泥板0.3m;
7.刮泥機行進速度一般為0.6-0.9m/min;
8.排泥管直徑為<200mm;
9.入口整流(liú)牆的開孔總麵積為(wéi)過水(shuǐ)斷麵的6%-20%;
10.出水鋸齒形(xíng)三角堰,水麵(miàn)宜位於齒高的(de)1/2處。
1.一般規定
1)沉砂池去除對象是密度為2.65/cm3,粒徑在0.2mm以上的砂粒;
2)城市汙水(shuǐ)沉砂(shā)量可按106m3汙水沉砂15-30m3計算,其(qí)含(hán)水率(lǜ)為60%,其密度為1500kg/m3;
3)砂鬥容積應按2天內沉砂量(liàng)計算(suàn),鬥壁與水平傾斜角不小於55°;
4)人工(gōng)排沙管直徑≥200mm;
5)沉砂池超高不宜<0.3m;
6)沉砂池個數(shù)或(huò)分格數不應少於2。
2.平流式沉砂池設計數據
1)最(zuì)大流速0.3m/s,最小流速0.15m/s;
2)最大流量(liàng)時停留時間一般(bān)為30-60s;
3)有效水深一般(bān)為0.25-1m;
4)每(měi)格寬度不小於0.6m;
5)池底坡度0.01-0.02。
3.豎流式沉砂池設計數據
1)最大流(liú)速為0.1m/s,最(zuì)小流速為0.02m/s;
2)進水中心(xīn)管最大流速0.3m/s;
3)流量(liàng)最大時停留時間(jiān)一般為30-60s。
4.曝(pù)氣沉砂池設計數據
1)水平流速為0.1m/s;
2)旋流速度為(wéi)0.25-0.3m/s;
3)流量最大時(shí)停留(liú)時間(jiān)為(wéi)1-3min;
4)有效(xiào)水深2-3m;
5)曝氣(qì)量為0.1-0.2m3空氣/m3汙水;
6)寬深比1-2;
7)長寬比可達5;
8)空氣擴散裝置距池底0.6-0.9m。
5.渦流式沉砂池設計數據
1)水力葉麵負荷約200m3/(h•m2);
2)水(shuǐ)力停留時間(jiān)為20-30s;
3)進水渠(qú)道流速
a.流量最大時的40%-80%時為0.6-0.9m/s;
b.流量最小時>0.15m/s;
c.流量(liàng)最大時≤1.2m/s。
4)進水渠道直段(duàn)長度為寬度的7倍且不應<4.5m;
5)出水渠道寬度為進水渠道的(de)2倍;
6)出(chū)水渠道與進水渠道(dào)夾角>270°;
7)沉砂池規格
設計流量(104m3/d) |
0.38 |
0.95 |
1.50 |
2.65 |
4.5 |
7.6 |
11.4 |
18.9 |
26.5 |
沉砂池直徑(m) |
1.83 |
2.13 |
2.44 |
3.05 |
3.66 |
4.88 |
5.49 |
6.10 |
7.32 |
沉砂池深度(m) |
1.12 |
1.12 |
1.22 |
1.45 |
1.52 |
1.68 |
1.98 |
2.13 |
2.13 |
砂鬥直徑(m) |
0.91 |
0.91 |
0.91 |
1.52 |
1.52 |
1.52 |
1.52 |
1.52 |
1.83 |
砂鬥深度(m) |
1.52 |
1.52 |
1.52 |
1.68 |
2.03 |
2.08 |
2.13 |
2.44 |
2.44 |
驅動機構(W) |
0.56 |
0.86 |
0.86 |
0.75 |
0.75 |
1.5 |
1.5 |
1.5 |
1.5 |
漿板轉速(sù)(r/min) |
20 |
20 |
20 |
14 |
14 |
13 |
13 |
13 |
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汙泥泵比(bǐ)進(jìn)水泵(bèng)小,一般80%回流到(dào)調節池一般進水的(de)60%左右。
空氣幹管和主幹管的經濟流速可采用10~15m/s;通向擴散裝(zhuāng)置的空氣豎管和支管,其經濟流速一般采用4~5m/s;空氣管道的壓力損失一(yī)般(bān)控(kòng)製在1.0m以內,其中,空氣管(guǎn)道(dào)的總壓力損失控製在0.5m以(yǐ)內。由(yóu)於擴(kuò)散裝置在使用過程中容易堵(dǔ)塞,故設計中一般規定空氣通過擴散裝置的阻力損失為0.5~0.6m,對豎管或穿孔管可酌情減少。————(《汙水處理構(gòu)築物設計與計算》P99工大出版社韓洪軍主編)
注:
空氣管道和空(kōng)氣擴散裝置的壓力損失(shī),一般控製在14.7kPa(1.5m)以內,其中空氣管道總損失控製在4.9kPa(0)以內,空(kōng)氣擴散(sàn)裝置的阻力損失為4.9~9.8kPa(0.5~1.0m)。——排水工程第四版P175
一般的(de)給水管道,d為100~200毫米,經濟流速為0.6~1.0米/秒(miǎo);d為200~400毫米,經濟流(liú)速為(wéi)1.0~1.4米(mǐ)/秒;壓力鋼管約為3~4米/秒,甚至5~6米/秒。僅供參考。
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