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某污水处理厂技术投标文件

 

九、设计方案

 

(一)勘察方案

 

1勘察大纲

1.1勘察任务

海南省五指山市毛阳镇污水处理工程勘察、设计招标(二次招标)中明确的勘察任务为:

五指山市毛阳镇污水处理厂工程及与之配套的污水管网工程的初设及施工图阶段的勘察任务,包含测绘、岩土勘察。

污水处理厂规模:

近期1000m3/d,远期2000m3/d;近期配套污水处理厂建设的污水管网总长度:

13.82km。

1.2勘察依据

(1)《岩土工程勘察规范》(GB50021-2009)

(2)《市政工程勘察规范》(CJJ56-2012)

(3)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)

(4)《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012)

(5)《建筑工程地质钻探技术标准》(JGJT87-2012)

(6)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)

(7)《泵站设计规范》(GBT50265-2010)

(8)《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999)

(9)《城市测量规范》CJJ/T8—2011;

(10)《城市地下管线探测技术规程》CJJ61—2003;

1.3勘察方法

针对工作目的,本次工作主要采用收集资料、工程测量、钻探、物探、原位测试及室内试验等工作方法。

1.4勘察工作内容

本次勘察按施工图设计阶段要求(详细勘察)布置勘察工作量。

本次勘察的工作内容为:

(1)查明污水处理系统厂址区地基的工程地质、水文地质条件(尤其是不良地质的分布及地基持力层、下卧软弱层岩土的物理力学性质),评价其存在的主要工程地质问题。

(2)查明管网沿线水文地质、工程地质条件(尤其是软土的分布及下卧软土层岩土的物理力学性质),评价地基基础的主要工程地质问题,并提出相应处理措施的建议。

(3)为工程设计和施工建设提供有关岩土物理力学参数和地质依据。

2勘察方案

2.1资料的收集分析

充分收集工程区已有的地质勘探试验资料,针对工程设计方案进行工程地质综合分析研究。

2.2工程测量

沿污水管线进行1:

1000测量,两侧各测绘50米,若不足50米遇到居民地等建筑时,应将建筑物测完整。

若建筑物测完整后仍不足50米,继续向外扩测。

厂址进行1:

500测量,测量范围包括厂址建筑物区及对其有影响区域。

2.3工程地质测绘

厂址地质测绘:

按实际面积,采用比例尺1:

500地质测绘。

管线带状地质测绘:

比例尺1:

1000,并布置一定数量的坑槽探配合,管线测绘宽度按100m考虑。

实测地质剖面:

沿每一建筑物周边线布置实测地质剖面4条,比例尺1:

200;沿每一段管线布置1条实测地质剖面,比例尺1:

200。

2.4钻探

钻孔布置按现行规范规程规定进行,标准贯入孔和取不扰动样孔间隔布置,原则上各占1/2,在钻孔中进行不扰动土样的采取、标准贯入试验和地下水位观测。

为了解不良地质空间分布状况,布置一定数量的控制性钻孔。

根据《市政工程勘察规范》(CJJ56-94),污水处理系统属Ⅰ类场地。

①厂址钻孔布置原则:

根据新增建筑物尺寸,钻孔沿建筑物周边线和角点布置,钻孔间距10~15m。

沿建筑物对角布置2个控制性钻孔,控制性钻孔孔深20~25m或穿透淤泥层2~3m,一般性钻孔深10~15m。

②管网钻孔布置原则:

工程区内污水处理系统管线埋深一般1.5~6.5m,钻孔沿管线布置,管线明挖浅埋(埋深小于或等于3m)段,计划布置钻孔间距约150m,主管线明挖段埋深大于3m或采用顶管施工线段,计划布置钻孔间距50m,支管线明挖段埋深大于3m线段,计划布置钻孔间距80m,钻孔优先布置在管线交叉或交接部位,以减少钻孔数量。

每2km布置一个控制性钻孔,长度不足2km的管段布置一个控制性钻孔,控制性钻孔孔深15~20m或不良地质层2~3m,一般性钻孔孔深10~15m。

当管线穿越道路时,钻孔布置结合管线勘察,于道路两侧各布置一个钻孔;当管线穿越河涌时,钻孔布置结合管线勘察,于河涌两侧及河涌中间各布置一个钻孔,钻孔深度应达到河涌最大冲刷深度以下3~5m并穿透淤泥层4~5m。

2.5物探

为查明新建管网区内地下埋设的各种市政公用地下管线以及其它单位专用地下管线,采用专业管线探测仪沿新建管线布置物探工作。

2.6静力触探

厂址建筑物区,每一主要建筑物处布置静力触探孔1孔,静力触探孔的深度15~25m。

2.7十字板剪切试验

厂址、交叉建筑物等建筑物区,每一主要建筑物处布置1个十字板剪切试验孔,软土层中每1m进行1次试验,每孔平均约10次。

2.8标准贯入试验和土样采取

在标准贯入试验钻孔中平均2.0m进行一次标准贯入试验,并采取扰动土样;管线地基主要受力层内每1m进行一次标准贯入试验,主要受力层以外地层可适量减少试验次数。

在取不扰动土样钻孔中2.0~3.0m采取原状土样1组;管线地基主要受力层内每1m采取1组原状样,主要受力层以外地层可适量减少取样组数。

软土样采用薄壁取土器采取。

2.9室内试验

进行土的比重、密度、天然含水量、界限含水量、砂的相对密度、颗粒分析、直剪、压缩与固结、渗透系数、有机质含量、盐分分析、水质简分析和岩石抗压强度(干、饱和)等试验。

3保证措施

3.1质量保证措施

(1)本次工作将按我公司实施的《质量/环境/职业健康安全管理体系文件》运行;

(2)外业工作开始前编写工程勘察设计书,并请有关专家进行评审,评审通过后严格按照设计书及相关规范的要求开展外业工作;

(3)配备技术全面的技术人员队伍,加强原始资料的自检、互检和专检,合格率100%,保证取得的原始数据准确可靠。

(4)对于工作中出现的棘手技术问题要及时组织技术人员进行研究讨论,必要时请有关专家现场指导,确保工作方法的正确性及原始资料的可靠性和准确性。

(5)对于勘察成果邀请有关专家进行会审,对于提交的参数要尽可能地结合当地经验进行对比验证,保证为设计部门提交可靠准确设计依据。

3.2工期保证措施

(1)从项目人员配置上保证调配经验丰富、技术全面的优秀人员,保证设备优良、资金到位,这一点不仅是该项工作质量保证的基础也是工期保证的前提条件;

(2)合理分工,明确各自职责,加强各专业工种之间的协调、配合与衔接,确保按期完工;

(3)各专业工种之间保证每天进行工作资料及进度等方面的交流,并与计划进度比较,如出现实际进度滞后于计划进度的情况,应及时向项目组汇报,并采取必要的措施进行合理调整(如增加工作人员和设备等措施),确保外业工作按计划进行;

(4)对于现场试验根据探井进度及时进行测试,取样工作分批送实验室进行测试,保证试验工作按时完工,以确保成果报告按时提交。

(5)物探测试工作依据项目工程的布局,按照各钻探孔实施先后,确保地面物探及时完成。

3.3安全保证措施

(1)坚持“安全第一、预防为主”的方针,加强文明生产、安全生产,定期进行安全防护工作的部署检查,及时调整措施计划,对查出的隐患及时纠正和消除。

(2)建立健全安全组织机构,坚决贯彻“管生产的必须管安全”的原则,由项目主要负责人直接领导安全生产工作,把安全工作列入重要议事日程,加强劳动纪律,强化内部各个施工环节的安全生产管理工作,严格遵守“三不放过”的原则,对违章造成事故的直接肇事者和负责人要严肃处理。

(3)认真贯彻执行国家颁发的有关安全工作的方针政策和法规。

做好安全教育与宣传工作,做到人人重视安全,人人抓安全,有关人员经常进行安全教育和安全学习。

(4)外业生产安全设施要配备齐全,如安全帽、手套、软梯等,尤其是探井施工人员必备必戴安全帽;

(5)针对工作区的地质条件,对于松散的回填土地层,要做好塌方的预防工作,必要时应及时采取支护措施或改探井为钻探,确保施工人员的安全。

3.4环境保护措施

(1)工作中应注重对工区内生态环境的保护,不随意乱丢废物,特别应对工作中使用的废旧电池予以回收,禁止乱丢乱放,避免工作对生态环境造成污染破坏。

(2)工作中所施工的洛阳铲孔或试坑在工作完毕后必须进行回填,防止意外事故的发生和对生态环境的破坏。

(3)在勘察工作中,任何工作人员不得砍伐树木和破坏植被。

 

 

(二)设计方案

4对工程的认识

4.1工程背景

4.1.1项目概况

(1)项目名称:

海南省五指山市毛阳镇污水处理工程

(2)建设单位:

五指山水务有限公司

(3)项目规模:

海南省五指山市毛阳镇污水处理工程,包括污水处理厂及与之配套的污水管网工程。

污水处理厂规模:

近期1000m3/d,远期2000m3/d;近期配套污水处理厂建设的污水管网总长度:

13.82km。

(4)项目任务:

改善镇区环境和基础建设,促进镇区经济的发展,建设毛阳镇区排水系统,防治昌化江流域水体污染,实现毛阳镇发展的的总体规划设想,为镇区人民提供良好的生活环境,也为镇区的开发创造一个良好的投资环境。

4.1.2镇域概况

4.1.2.1地理位置

毛阳镇位于五指山市的北部,东交水满乡,西邻番阳镇,南靠冲山镇,东北与琼中县什运乡相连,西北与白沙县的南开乡和元门乡接壤。

行政区总面积236.5km2,镇政府距离市区22km。

毛阳镇人民政府驻地毛阳墟,地理位置坐标北纬18°56′、东经109°30′,距五指山市市区22公里。

毛阳镇地理位置详见图1.1-1。

4.1.2.2

气象

毛阳镇属热带海洋性季风气候,阳光充足,热量丰富;年均气温22.6℃,年降雨量为1500mm,常年主导风向为东南风,台风多发期为5-11月,历年统计平均每年发生3.9次,秋冬季多雾,湿度较大。

4.1.2.3水系

境内河流主要有昌化江、毛阳河、什益溪、什运溪。

昌化江,也称昌江,是海南岛的第二大河,它发源于海南琼中黎母山林区的空示岭,横贯海南岛的中西部,河流自东北向西南流过琼中、五指山,昌化江自东向西穿过本镇,该流域为昌化江的上游,向西流经毛阳镇后与昌化江干流汇合,全长232公里,流域面积5150km2。

图1.1-1毛阳镇地理位置图

4.1.2.4水文

昌化江,也称昌江,是海南岛的第二大河,它发源于海南琼中黎母山林区的空示岭,横贯海南岛的中西部,河流自东北向西南流过琼中五指山,在乐东县转向西北,最后经东方市,穿过昌江县从昌化港西流入南海,在入海口冲出一个广阔的喇叭口。

昌化江干流全长232公里,流域面积5150平方公里,总落差1270米。

隋代昌化县治在今河口北侧,昌化江因此得名。

昌化江流域水资源总量为71.02亿立方米。

平均年降水量1530毫米,即130~140亿立方米,正常变化幅度为1690~1170毫米。

平均入海水量50~55亿立方米,地下水资源量18.53亿立方米。

降水量上游多于下游,5~10月雨量占年雨量90%。

一般在5~6月和8~9月出现两个降雨高峰。

4.1.2.5地形地貌

毛阳镇处于五指山山脉和黎母山山脉之间,境内千米以上的中山有10座,最高峰为马或岭,海拔1546.2m,千米以下的低山共有11座,河谷地带一般海拔高度在189-432之间,镇东南和西北部多山,东北部地势平缓,中部东西向为河谷地带。

台地、平坡约占总面积的19.5%,山地占43%,丘陵占35.5%,全镇大部分为红土,腐殖质土壤。

毛阳镇海拔800米以上地区为热带雨林森林植被群落,热带雨林的原始森林生长茂盛,大树参天,林下地表植物丰富;低丘地区适宜种植热带水果,其主要品种是香蕉;人工植被主要为适宜生长在海拔500m以下的橡胶、槟榔和马占相思树等。

4.1.2.6地震

根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),五指山市毛阳镇地震设防烈度为

度。

4.1.3城市现状及规划

4.1.3.1历史沿革及行政区划

1958年成立毛阳公社,1983年改称毛阳区公所,1987年撤州后划归通什市(2001年7月改名为五指山市)管辖,改称毛阳镇。

目前全镇管辖13个村委会,62个自然村,71个村民小组。

镇域南北长20.0km,东西宽21.2km,全镇土地面积248.99km2,人口密度为58.5人/km2。

4.1.3.2人口现状及规划

(1)现状

目前,全镇总户数3564户,总人口15859人,其中镇区总户数574户,人口1176人;农业户2990户,人口14209人,占总人口数的89.6%,农业劳动力资源总数6170人。

另有中小学在校学生1134人。

(2)规划

根据《毛阳镇总体规划及镇区控制性详细规划(2011-2020)》,至2015年,毛阳镇人口为17200人,其中镇区部分为3700人;至2020年,全镇人口为19400人,其中镇区部分人口为7100人。

4.1.4经济社会情况

4.1.4.1经济现状

据统计资料,至2010年,全镇国内生产总值为16162万元,其中第一产业6580万元,增长9%;第二产业5819万元,增长5%,第三产业3763万元,增长10%。

人均生产总值为10191元,地方财政收入279.9万元,农民人均收入3808元,比上年增长800元。

目前,全镇耕地面积12297亩,其中水田5779亩,旱田871亩,旱地5647亩。

粮食作物种植面积6400多亩,总产量2310吨,主要产品为谷物、玉米、番薯和豆类;主要经济作物有花生、甘蔗。

蔬菜和药材;热带、亚热带作物有橡胶、椰子、油棕、槟榔、芒果、香蕉、荔枝、龙眼等,其中橡胶种植面积达3万多亩,105万株,年总产值420万元。

毛阳镇的农林牧渔业总产值比重为52.18%:

16.98%:

28.76%:

2.07%。

镇内工业主要有毛阳淀粉厂,年产淀粉2000吨,产值400万元;大江南水泥厂,年产水泥20万吨,产值5000万元;毛丹水电站,装机容量5440KW,年发电量1800万度,年总产值860万元。

4.1.4.2发展规划

到规划末期,毛阳镇全镇国内生产总值达到4亿元(按2010年计),年递增超过9.5%。

人均国内生产总值达到2.35万元,年均增长8.2%以,农业和农村经济稳步发展,综合生产能力和产业化水平显著提高,农业生产总值达到1.2亿元,年均增长6.65%;巩固、优化工业生产,工业总值达到1.2亿元,年均增长7.25%;大力开拓旅游资源,发展第三产业,总产值达到1.6亿元,年均增长16.2%。

4.1.5给水排水工程现状及规划

4.1.5.1镇区水域污染概况

由于镇区内排水系统简陋,居民生产生活污水未经任何处理便排入昌化江中,污水随意排放使镇区出现了多处散发出恶臭味的黑色水体(如图1.1-2),雨季时,由于现状的排污能力无法满足排水要求,大量雨水的流入致使管渠中水满为患以致溢出沟渠,漫至镇区,严重影响了镇区人民的正常生活。

4.1.5.2给水工程现状

现状居民生活用水水源为山泉水和地下水,共有供水设施5座,其中水塔2座,高位水池3座,分别建在镇区西部的延安道班内、镇区中部加油站东侧的山上和镇区东面的山腰上,日生产能力共计3500m3/d,基本满足现有居民用水。

目前,镇区供水存在的问题主要是供水管网布置不合理,管网老化漏失水量较严重。

4.1.5.3排水工程现状

镇区的排水设施现状大部分为排水暗沟,还有少量明沟排水,均为雨污合流制排水系统。

镇区现状无污水处理设施,居民生活、生产污水未经任何处理,直接排入河流水系(昌化江)或是渗入地下。

排水系统的不完善导致镇区排水混乱,居住环境恶化,污水未经处理就直排入昌化江,使河水水质变差,居民饮水安全也受到威胁。

作为毛阳镇的政治、经济、文化与服务中心,镇区不仅需要为居民提供舒适的生活环境,还需为外界投资商创造良好的投资环境,但就镇区内排水系统的现状,远不能满足镇区的建设发展需要。

图1.1-2现状排水口

4.1.5.4给水工程规划

《五指山市毛阳镇总体规划及镇区控制性详细规划(2011-2020)》对给水工程规划的要求:

(1)对位于镇区东面山腰的现状净水厂进行扩建,扩建近期规模为1700m3/d,远期为2400m3/d,采用环状与支状管网相结合的方式敷设,给水管网与道路同步建设。

(2)各中心村、特色村及自然村仍以山泉水为水源,但应加强水质的卫生监测及管理,并应积极创造条件,做到集中供水,方便程度做到管道入户。

(3)独立的旅游服务景点自建水厂,以地下水为水源。

4.1.5.5排水工程规划

《五指山市毛阳镇总体规划及镇区控制性详细规划(2011-2020)》对排水工程规划的要求:

(1)镇区规划近期保留原有的雨水沟,新建的排水系统采用分流制,远期将原有的合流制排水管道逐渐改为分流制,并在镇区西部规划一座污水处理站,规划日处理污水规模为2000m3/d,污水厂建成后镇区污水将进入污水厂经二级处理后排入昌化江水体,排放达到一级B标准。

(2)特色村,规划期内主要街道逐步建立合流制排水沟渠,以各户或联户建立化粪池、沼气池处理后排入沟渠进入水体,加快建设人厕、猪栏、牛舍、“三联通”沼气池,使沼气入户率达到40%以上。

4.2项目建设的必要性

4.2.1国家节能减排政策的必然趋势

自1998年国家实施《中华人民共和国节约能源法》及2008年6月1日实施《中华人民共和国污水防治法》以来,在总结我国实施水污染防治法的基础上,完善饮用水水源保护区管理制度,在加强工业污染防治和城镇污染防治的基础上又增加了农村面源污染防治和内河船舶的污染防治,增加了水污染应急反应要求。

同年,国务院印发的《国务院2008年工作要点》中的一项重点工作就是加大节能减排和环境保护力度,更明确提出了“抓好重点企业节能,提高城镇污水处理能力”的目标。

2011年12月15日,国务院〔2011〕42号文印发《国家环境保护“十二五”规划》。

规划到2015年,主要污染物排放总量显著减少;城乡饮用水水源地环境安全得到有效保障,水质大幅提高;重金属污染得到有效控制,持久性有机污染物、危险化学品、危险废物等污染防治成效明显;城镇环境基础设施建设和运行水平得到提升;生态环境恶化趋势得到扭转等(主要指标见表1.2-1)。

表1.2-1“十二五”环境保护主要指标

序号

指标

2010年

2015年

2015年比2010年增长

1

化学需氧量排放总量(万吨)

2551.7

2347.6

-8%

2

氨氮排放总量(万吨)

264.4

238.0

-10%

3

二氧化硫排放总量(万吨)

2267.8

2086.4

-8%

4

氮氧化物排放总量(万吨)

2273.6

2046.2

-10%

5

地表水国控断面劣Ⅴ类水质的比例(%)

17.7

<15

-2.7个百分点

6

七大水系国控断面水质好于Ⅲ类的比例(%)

55

>60

5个百分点

7

地级以上城市空气质量达到二级标准以上的比例(%)

72

≥80

8个百分点

4.2.2海南生态建设的必经之路

2005年,海南省政府根据形势发展的要求,通过了《海南生态省建设规划纲要(2005年修编)》,提出了要加快解决影响生态建设和环境保护的突出问题。

建立生态补偿机制,促进生态建设和中部地区经济的良性发展。

要加强生态环境保护的基础工程建设,加大资金投入,重点解决城镇生活污水的治理和城镇生活垃圾的无害化处理。

要集中工业布局,严格控制和防治工业污染。

对影响可持续发展的重大问题,要加大监督和整治力度。

在城镇生活污水污染防治方面,城镇和开发区要本着节约、高效的原则,采取多种处理方式,防治水污染。

实行节约用水,推广中水回用,推行清污分流,减少污水排放量。

按照分散与集中结合的原则,加快城镇污水处理厂和管网建设,先行建设市、县政府所驻城镇和水源地及河流上游城镇的污水处理工程。

提高城镇污水收集率和处理达标率,确保城镇污水处理工程有效运行。

到2020年,主要江河湖库水质达标率达到98%,城镇生活污水集中处理率达到70%。

4.2.3城市发展的需要

根据《五指山市城乡总体规划》、《五指山风景名胜区总体规划》以及《五指山市十二五规划纲要》等规划对毛阳镇的定位,要将毛阳镇打造成一个集工贸旅游、生态农业、旅游业为一体的,以水景游赏、民俗文化和红色文化体验为特色产业的重要镇区。

坚持以政府为主导,以产业为支撑的城镇发展战略,以保护生态环境为宗旨,以融入区域发展为前提,以整合资源为基础,以城镇建设为核心,以特色村建设为重点,以基础设施建设为保障,形成功能布局合理,基础设施配套齐全,特色鲜明的小城镇,进而保证毛阳镇社会、经济、环境的可持续发展。

毛阳镇污水处理工程是关系到毛阳镇区能否健康的、持续性发展的一项重大民生基础设施工程,只有全面开展该项工程的建设才能降低镇区人民生活环境污染的风险,从而顺应五指山市发展的大方向,为五指山市整体的发展添砖加瓦。

4.2.4相关规划的要求

根据《毛阳镇总体规划及镇区控制性详细规划(2011-2020)》要求,毛阳镇镇区生活污水需进行集中处理,规划末期处理率需达到国家要求。

4.3工程重点、难点分析及采取的对策

可研报告已经论证的问题,如服务范围、建设必要性、需水量预测、工程规模及分期、厂址、出水水质等,本设计方案不作重点。

着重考虑工程设计方案的主要内容,如管线线路选择、管材选择、水厂工艺选择、工艺流程、总平面布置、污泥处理、主要构筑物及设备选型、与外围的关系(环保、水利、规划、航道、交通等部门)等。

4.3.1污水处理厂

本工程重点、难点分析及采取的对策措施主要有以下几个方面:

4.3.1.1污水厂规模确定

(1)重点分析

污水厂规模确定的重点是分析现状用水量及需水量,以此计算排污量,确定污水处理厂规模。

主要有以下几个方面因素:

调查现状用水大户的用水情况;根据现状水厂运行情况合理确定居民综合用水定额;根据工业企业用水现状合理确定单位产品用水量或单位万元产品耗水量;同时还需要调查现状自备井供水情况及自备井用水单位的用水变化情况,。

(2)应对措施

通过对现状供水量及需水量的分析,在水量供需平衡、充分合理的基础上进行供水规模论证,以此计算排污量;同时应考虑远期规划、近远期结合、以近期为主的原则进行设计。

分期实施即可降低近期一次性建设投资,也可兼顾远期城市的发展。

4.3.1.2污水厂选址

(1)重点分析

污水厂的选址影响着污水收集管网的总投资,同时也直接影响着污水管网的布置骨架。

污水厂的选址除应考虑选址常规原则外,更应该注重工程实际情况以增加污水管网收集效率,节约投资。

应对措施

1)详细勘察对比厂址,厂址应与污水管网充分结合。

2)注重厂区地质情况,通过调查周围现有建筑物建设条件,尽量避免选用地质情况复杂的厂区。

如果不可避免的选择地质复杂的厂区,应充分注重地基处理,采用相应技术条件将建构筑物风险降低在可控范围之内。

3)注重厂区周围环境影响,尽量避免对周围环境,包括居民生活环境、生态环境及水土环境造成破坏,必要时应采取生态环境防护及水土保持措施。

4.3.1.3污水处理工艺

城市污水处理方法的选择应满足现行的国家和地方有关的规定,根据污水的水质和水量,并结合受纳水体的稀释能力,污水利用条件、进行多方案的技术经济比选,选用出水达标排放,运行安全可靠、技术先进节能、运行成本低、投资省、占地少、操作管理方便的成熟处理工艺。

污水处理工艺的选择力求做到:

①工艺合理,技术先进,水质变化适应能力强,出水达标且稳定,污泥易于处置;

②经济合理,电耗省,造价低,占地省;

③易于管理,操作方便,设备可靠;

④重视环境、臭气的防护,噪声的控制;

⑤厂区景观与环境相协调,文明生产。

选择合适的污水处理工艺,不仅可以降低工程投资,还有利于污水处理厂的运行管理以及减少污水厂的常年运行费用,保证出厂污水水质。

(1)重点分析

污水处理厂的工艺选择与设计除了应遵循一般基本要求外,还应能满足对各个重点处理项目以及难点项目的处

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