CN114105298A - 多级自循环好氧颗粒污泥处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及污水处理装置技术领域，提供一种多级自循环好氧颗粒污泥处理装置，包括：主体，设有入口和出口，内部设置有缺氧区与好氧区，好氧区的上方设置有泥滤区；水体加速装置，与入口相连接，沿水体的流动方向，水体加速装置的内径至少一部分发生减小；中心筒，设置在主体内，中心筒内的区域形成缺氧区，中心筒的外壁与主体的内壁之间的区域形成好氧区；中心筒的进水端对应水体加速装置的出水端设置，中心筒与水体加速装置相对应的一端设置有第一缺口与第二缺口；曝气装置，设置在好氧区，适于对好氧区内的微生物提供氧气。该装置利用水体自身的动能对主体内的水体进行搅拌，无需设置潜水式搅拌装置，可以减少能源的消耗，有利于绿色环保。

Description

多级自循环好氧颗粒污泥处理装置

技术领域

本发明涉及污水处理装置技术领域，具体涉及一种多级自循环好氧颗粒污泥处理装置。

背景技术

现有生化水处理设备的内部工艺为A2/O工艺(也称缺氧-缺氧-好氧法)或A/O工艺(也称缺氧好氧工艺)，这两种工艺均需要在缺氧段进行搅拌，以产生良好的反硝化反应。

现有技术中为使缺氧段内的水体进行充分搅拌，通常采用以下两种方式，一种为采用潜水式搅拌装置，但是该装置需要额外的动力消耗，特别是为使水体搅拌均匀，满足搅拌效果，需要设置较多该装置，因此这种方式能源消耗较大，不利于绿色环保；另一种为采用微气体曝气搅拌，这种方式动力消耗较低，但是由于需要在缺氧段进行曝气，因此该段的溶解氧含量不好控制，进而会影响反硝化效果。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于现有技术中的生化水处理设备对水体的搅拌时，能耗大、搅拌效果差，从而提供一种多级自循环好氧颗粒污泥处理装置。

本发明提供一种多级自循环好氧颗粒污泥处理装置，包括：主体，设有入口和出口，内部设置有缺氧区与好氧区，所述好氧区的上方设置有泥滤区；水体加速装置，与所述入口相连接，沿水体的流动方向，所述水体加速装置的内径至少一部分发生减小；中心筒，设置在所述主体内，所述中心筒内的区域形成所述缺氧区，所述中心筒的外壁与所述主体的内壁之间的区域形成所述好氧区；所述中心筒的进水端对应所述水体加速装置的出水端设置，所述中心筒与所述水体加速装置相对应的一端设置有第一缺口与第二缺口；所述缺氧区内的一部分水体经所述第一缺口回流至所述水体加速装置，所述缺氧区内的另一部分水体经所述第二缺口流至所述好氧区；曝气装置，设置在所述好氧区，适于对所述好氧区内的微生物提供氧气；所述泥滤区的进水端与所述好氧区相连通，所述好氧区的出水端与所述出口相连通。

进一步地，所述水体加速装置包括：水射器；所述水射器与所述入口相连通，沿水体的流动方向，所述水射器的至少一部分呈锥形设置；所述中心筒罩扣在所述水射器的上方，所述中心筒与所述水射器之间形成所述第二缺口。

进一步地，所述水体加速装置还包括至少一个加速喷管，罩扣在所述水射器的上方；沿水体的流动方向，所述加速喷管的至少一部分呈锥形设置；所述中心筒罩扣在所述加速喷管的上方，所述中心筒与所述加速喷管之间形成所述第二缺口。

进一步地，该多级自循环好氧颗粒污泥处理装置还包括中心上升管，位于所述中心筒的内部并位于所述中心筒内水体流动路径的前方，所述中心上升管与所述中心筒之间的区域形成所述缺氧区；所述中心上升管的至少一部分呈锥形设置；所述中心上升管与所述中心筒之间形成所述第一缺口；所述中心上升管的进水端对应所述加速喷管的出水端设置。

进一步地，所述中心上升管的出水端设置有过水孔，所述过水孔沿所述中心上升管的周向设置。

进一步地，所述缺氧区与所述好氧区之间通过倒V型的水体通道相连。

进一步地，所述好氧区内设置有气提上升通道，沿水体的流动方向上，所述气提上升通道的内径逐渐变小。

进一步地，所述气提上升通道贴合所述中心筒的外壁设置或贴合所述主体的内壁设置。

进一步地，所述好氧区内设置有过渡导流通道，一端与所述气提上升通道相连，另一端与所述泥滤区的进水端相连通。

进一步地，所述过渡导流通道与所述泥滤区的进水端之间设置有污泥托斗，适于使所述泥滤区内的泥滤层的浓度保持动态稳定。

进一步地，所述好氧区内设置有第一污泥回流通道，一端与所述过渡导流通道相连通，另一端与所述缺氧区与所述好氧区之间的水体通道相连通。

进一步地，所述好氧区内设置有第二污泥回流通道，一端与所述泥滤区相连通，另一端与所述水体加速装置相连通。

进一步地，所述第二污泥回流通道的入口端设置有筛分板；所述筛分板包括多个平行间隔设置的板体，相邻两个板体之间的缝隙适于水体通过。

进一步地，该多级自循环好氧颗粒污泥处理装置还包括出水堰槽，沿所述主体的内壁的周向设置；所述出水堰槽位于所述泥滤区的上方，所述出水堰槽的进水端与所述泥滤区的出水端相连通，所述出水堰槽的出水端与所述出口相连通。

进一步地，该多级自循环好氧颗粒污泥处理装置还包括排泥管，所述排泥管的入口端与所述主体的底部相连通，所述排泥管的出口端伸出所述主体，所述排泥管的出口端适于连接污泥储藏设备。

进一步地，该多级自循环好氧颗粒污泥处理装置还包括排气阀，设置在所述主体的顶部，适于对所述缺氧区内的气体进行排放。

进一步地，所述主体为直筒式结构或锥底形结构。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的多级自循环好氧颗粒污泥处理装置，在主体的入口处设置有水体加速装置，对流经主体内的水体进行加速，利用水体自身的动能对主体内的水体进行搅拌，无需设置潜水式搅拌装置，可以减少能源的消耗，有利于绿色环保；而且，相比于采用微气体曝气搅拌的方式，无需在缺氧区进行曝气，可以对缺氧区的溶解氧含量进行更精确的控制，有利于提高反硝化效果，提高净水效果。

2.本发明提供的多级自循环好氧颗粒污泥处理装置，中心筒承上流式，环周侧水流则为向下，这样相反流态利于菌体与水污染物的充分接触。底部进水的射流会将缺氧反应后的部分重新进入中心上升管中，这样形成一个内循环系统。一方面可以稀释原水，对生物是个缓冲，另一方面可以造流混合，提高搅拌效果。

3.本发明提供的多级自循环好氧颗粒污泥处理装置，中心的缺氧区在底部向四周辐射式进水进入好氧区，均匀布水，且混合了好氧内回流水共同进入好氧区，大大降低了进水好氧区的污染负荷，利于系统的稳定运行。

4.本发明提供的多级自循环好氧颗粒污泥处理装置，可以在泥滤区形成高浓度的污泥层，对水体进行过滤后，出水悬浮物浊度更低，出水水质更好。且负荷高，节约了占地，也避免使用斜板之类的辅助，减少维护成本。

5.本发明提供的多级自循环好氧颗粒污泥处理装置，好氧区采用好氧颗粒污泥，可以同步的脱氮除磷，而且占地面积小。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一个实施例中提供的多级自循环好氧颗粒污泥处理装置的结构示意图；

图2为图1的局部结构放大示意图；

图3为图1的俯视图(局部结构)；

图4为本发明又一个实施例中提供的多级自循环好氧颗粒污泥处理装置的结构示意图；

图5为图4的局部结构放大示意图；

图6为图4的俯视图(局部结构)。

附图标记说明：

1-主体； 2-好氧区； 3-缺氧区；

4-泥滤区； 5-清水缓冲区； 6-中心筒；

7-中心上升管； 8-入口； 9-出口；

10-水射器； 11-加速喷管； 12-喉管；

13-泥滤层； 14-气提上升通道； 15-过渡导流通道；

16-第一污泥回流通道； 17-第二污泥回流通道；

18-污泥托斗； 19-曝气装置； 20-排泥管；

21-预混合区； 22-排气阀； 23-人孔；

24-出水堰槽； 25-第一缺口； 26-第二缺口；

27-折流板； 28-水体通道。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

图1为本发明一个实施例中提供的多级自循环好氧颗粒污泥处理装置的结构示意图；如图1所示，本实施例提供一种多级自循环好氧颗粒污泥处理装置，包括：主体1，设有入口8和出口9，例如，主体1可以为直筒式结构，也可以为锥底形结构。入口8可以位于主体1的底部，出口9可以位于主体1的侧壁且靠近顶部的位置。

其中，主体1的内部设置有缺氧区3与好氧区2，其中，缺氧区3位于主体1的中心位置，好氧区2环绕缺氧区3设置。好氧区2的上方则为泥滤区4；泥滤区4的进水端与好氧区2相连通，好氧区2的出水端与出口9相连通。

水体加速装置，与入口8相连接，沿水体的流动方向，水体加速装置的内径至少一部分发生减小，水体流经时，可以对水体进行加速。

中心筒6，可以沿竖直方向设置在主体1内，中心筒6的轴线与主体1的轴线可以位于同一直线上。中心筒6内的中空区域形成缺氧区3，中心筒6的外壁与主体1的内壁之间的区域形成好氧区2；中心筒6的进水端对应水体加速装置的出水端设置，图2为图1的局部结构放大示意图，如图2所示，中心筒6与水体加速装置相对应的一端设置有第一缺口25与第二缺口26。使用时，从水体加速装置喷出的水体在缺氧区3进行搅拌，之后一部分水体经第一缺口25回流至水体加速装置，继续喷出参与到搅拌过程中。缺氧区3内的另一部分水体则经第二缺口26流至好氧区2中。

曝气装置19，设置在好氧区2，适于对好氧区2内的微生物提供氧气。

本实施例提供的多级自循环好氧颗粒污泥处理装置，在主体1的入口8处设置有水体加速装置，对流经主体1内的水体进行加速，利用水体自身的动能对主体1内的水体进行搅拌，无需设置潜水式搅拌装置，可以减少能源的消耗，有利于绿色环保；而且，相比于采用微气体曝气搅拌的方式，无需在缺氧区3进行曝气，可以对缺氧区3的溶解氧含量进行更精确的控制，有利于提高反硝化效果，提高净水效果。

本实施例中，水体加速装置可以包括水射器10、加速喷管11以及中心上升管7；其中，水射器10的进水端与入口8相连通，水射器10的出水端与加速喷管11的进水端相连。由于，沿水体的流动方向，水射器10与加速喷管11的至少一部分均呈锥形设置；使得经水射器10喷射进入主体1内的水体具备一定的初始动能，且水体流经加速喷管11后被再次加速。

其中，加速喷管11的出水端与中心上升管7的进水端相连，中心上升管7位于中心筒6的内部，与中心筒6的轴线相重合设置。中心上升管7的外壁与中心筒6的内壁之间的区域形成缺氧区3。中心上升管7与中心筒6的底部之间形成有第一缺口25，图5为图4的局部结构放大示意图，如图5所示，水体进入中心上升管7后向上运动，之后经中心上升管7的顶部向四周喷出，在重力作用下，水体回落，一部分水体经过第一缺口25重新回到中心上升管7内参与搅拌。其中，可以根据需要设置加速喷管11的数目，以起到多级加速、多级混合的作用。

其中，中心筒6与加速喷管11之间形成有第二缺口26，回落至中心筒6底部的水体一部分经第二缺口26进入到好氧区2。

其中，为了进一步提高对水体的搅拌效果，中心上升管7的底部可以连接喉管12，喉管12的中间部分的管径小于两端部分的管径，水体经喉管12进入中心上升管7后可以被加速。

其中，中心上升管7的出水端的管壁上可以设置过水孔，多个过水孔沿中心上升管7的周向间隔设置。如此设置，使得部分水体经过水孔流出时会产生一个流速的变化和方向的变化，有利于提高混合效果，使缺氧菌与水中污染物的接触机率提高。

例如，当主体1为直筒式结构时，缺氧区3与好氧区2之间可以通过倒V型的水体通道28相连。并且，在缺氧区3与好氧区2之间可以设置预混合区21，从第二缺口26流入的水体先进入到预混合区21内，之后，再通过预混合区21与好氧区2之间的水体通道28进入到好氧区2内。如此设置，可以提高对进入好氧区2内的水体的推流作用。

例如，当主体1为锥底形结构时，可以在第二缺口26与好氧区2之间的通道内设置折流板27，以延长水体的流动路径，提高搅拌效果。

本实施例中，好氧区2内设置有气提上升通道14，沿水体的流动方向上，气提上升通道14的内径逐渐变小，使得气提上升通道14的通道断面积缩小)，利用好氧区2的气提作用可以提高引流效果。

其中，曝气装置19可以设置在好氧区2的底部，包括若干曝气管，曝气管的出气端设置有若干曝气头，曝气管的进气端与外界气源相连通。曝气装置19可以根据需要为好氧区2内的好养微生物提供氧气。

本实施例中，在好氧区2内设置有过渡导流通道15，一端与气提上升通道14相连，另一端与泥滤区4的进水端相连通。水体经气提上升通道14向上流动至最高点后向下折返进入到过渡导流通道15内，向下流动。

本实施例中，好氧区2内设置有第一污泥回流通道16，一端与过渡导流通道15相连通，另一端与缺氧区3与好氧区2之间的水体通道28相连通。从过渡导流通道15流出的水体中含有的较重颗粒的污泥可以从第一污泥回流通道16流入到预混合区21或者直接流至好氧区2。一部分水体以及水体中含有的较轻的污泥颗粒则可以进入到泥滤区4中。随着污泥絮体的堆积，可以在泥滤区4形成悬浮态的泥滤层13，水体自下而上穿过泥滤层13时，水体内的杂质被吸附，从而起到过滤净化水体的效果。

本实施例中，过渡导流通道15与泥滤区4的进水端之间设置有污泥托斗18，污泥托斗18可以对泥滤层13起到一定支撑及阻挡作用，防止污泥颗粒急速流失，可以使泥滤区4内的泥滤层13的浓度保持动态稳定，有利于提高对水体的净化效果。而且进泥是从污泥托斗18的底部自下而上，上方是第二污泥回流通道17，使污泥层13保持动态稳定且不会积泥。

本实施例中，好氧区2内设置有第二污泥回流通道17，一端与泥滤区4相连通，另一端与加速喷管11的进水端相连通。一部分从泥滤层13流出的水体可以经第二污泥回流通道17回流至加速喷管11，重新参与到循环搅拌中。

本实施例中，第二污泥回流通道17的入口端设置有筛分板；筛分板包括多个平行间隔设置的板体，相邻两个板体之间的缝隙适于污泥通过。其中，板体可以倾斜设置，污泥撞击板体后沿板体滑落，堆积形成泥滤层13。如此设置，可以维持泥滤区4的污泥浓度，防止大量污泥经第二污泥回流通道17流失。水从泥滤层13穿过，携带的污泥被拦截，颗粒不断增大。泥滤层13的污泥不断增多，一部分经板体之间的缝隙进入第二污泥回流通道17外排或回用。泥滤层13是个动态污泥滤层13，不会造成污泥的过久发酵造成出水水质变差。

本实施例中，可以根据需要设计泥滤区4、气提上升通道14、过渡导流通道15、第一污泥回流通道16以及第二污泥回流通道17的位置。图4为本发明又一个实施例中提供的多级自循环好氧颗粒污泥处理装置的结构示意图；如图4所示，例如，气提上升通道14贴合中心筒6的外壁设置时，泥滤区4则位于外环。图1为本发明一个实施例中提供的多级自循环好氧颗粒污泥处理装置的结构示意图；如图1所示，例如，当气提上升通道14贴合主体1的内壁设置时，泥滤区4则位于内环。

图3为图1的俯视图(局部结构)，图6为图4的俯视图(局部结构)，如图3与图6所示，本实施例中，该多级自循环好氧颗粒污泥处理装置还包括出水堰槽24，沿主体1的内壁的周向设置；出水堰槽24位于泥滤区4的上方，出水堰槽24的进水端与泥滤区4的出水端相连通，出水堰槽24的出水端与出口9相连通。水体上流穿过泥滤层13后，悬浮物基本得到去除，到达泥滤层13上方的清水缓冲区5后，上升进入环形的出水堰槽24收集后从与出口9相连的出水管外排。

本实施例中，该多级自循环好氧颗粒污泥处理装置还包括排泥管20，排泥管20的入口端与主体1的底部相连通，排泥管20的出口端伸出主体1，排泥管20的出口端适于连接污泥储藏设备。底部的排泥管20定期排出淘汰的絮体泥使得内部颗粒污泥得以长期生存。

本实施例中，该多级自循环好氧颗粒污泥处理装置还包括排气阀22，设置在主体1的顶部，适于对缺氧区3内产生的气体进行排放。

本实施例中，主体1的顶部设置有人孔23。

曝气时，气提作用使得好氧区2内的颗粒污泥呈悬浮态，由于重力作用，自下而上颗粒的直径逐渐递减，最上部存在微小颗粒泥及少部分絮体泥，这部分由于水流作用，在气提上升至顶部后进入过渡导流通道15。

需要说明的是，本申请中所涉及的低压为相对概念，各回流处的设计依据于伯努利原理，即液体流速高的位置相对于液体流速低的位置压强更小，通过两个位置产生的压强差迫使液体实现回流。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (17)

1.一种多级自循环好氧颗粒污泥处理装置，其特征在于，包括：

主体，设有入口和出口，内部设置有缺氧区与好氧区，所述好氧区的上方设置有泥滤区；

水体加速装置，与所述入口相连接，沿水体的流动方向，所述水体加速装置的内径至少一部分发生减小；

中心筒，设置在所述主体内，所述中心筒内的区域形成所述缺氧区，所述中心筒的外壁与所述主体的内壁之间的区域形成所述好氧区；所述中心筒的进水端对应所述水体加速装置的出水端设置，所述中心筒与所述水体加速装置相对应的一端设置有第一缺口与第二缺口；所述缺氧区内的一部分水体经所述第一缺口回流至所述水体加速装置，所述缺氧区内的另一部分水体经所述第二缺口流至所述好氧区；

曝气装置，设置在所述好氧区，适于对所述好氧区内的微生物提供氧气；

所述泥滤区的进水端与所述好氧区相连通，所述好氧区的出水端与所述出口相连通。

2.根据权利要求1所述的多级自循环好氧颗粒污泥处理装置，其特征在于，所述水体加速装置包括：

水射器；

所述水射器与所述入口相连通，沿水体的流动方向，所述水射器的至少一部分呈锥形设置；所述中心筒罩扣在所述水射器的上方，所述中心筒与所述水射器之间形成所述第二缺口。

3.根据权利要求2所述的多级自循环好氧颗粒污泥处理装置，其特征在于，

所述水体加速装置还包括至少一个加速喷管，罩扣在所述水射器的上方；

沿水体的流动方向，所述加速喷管的至少一部分呈锥形设置；

所述中心筒罩扣在所述加速喷管的上方，所述中心筒与所述加速喷管之间形成所述第二缺口。

4.根据权利要求3所述的多级自循环好氧颗粒污泥处理装置，其特征在于，

还包括中心上升管，位于所述中心筒的内部并位于所述中心筒内水体流动路径的前方，所述中心上升管与所述中心筒之间的区域形成所述缺氧区；

所述中心上升管的至少一部分呈锥形设置；

所述中心上升管与所述中心筒之间形成所述第一缺口；

所述中心上升管的进水端对应所述加速喷管的出水端设置。

5.根据权利要求4所述的多级自循环好氧颗粒污泥处理装置，其特征在于，

所述中心上升管的出水端设置有过水孔，所述过水孔沿所述中心上升管的周向设置。

6.根据权利要求1所述的多级自循环好氧颗粒污泥处理装置，其特征在于，

所述缺氧区与所述好氧区之间通过倒V型的水体通道相连。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的多级自循环好氧颗粒污泥处理装置，其特征在于，

所述好氧区内设置有气提上升通道，沿水体的流动方向上，所述气提上升通道的内径逐渐变小。

8.根据权利要求7所述的多级自循环好氧颗粒污泥处理装置，其特征在于，

所述气提上升通道贴合所述中心筒的外壁设置或贴合所述主体的内壁设置。

9.根据权利要求7所述的多级自循环好氧颗粒污泥处理装置，其特征在于，

所述好氧区内设置有过渡导流通道，一端与所述气提上升通道相连，另一端与所述泥滤区的进水端相连通。

10.根据权利要求9所述的多级自循环好氧颗粒污泥处理装置，其特征在于，

所述过渡导流通道与所述泥滤区的进水端之间设置有污泥托斗，适于使所述泥滤区内的泥滤层的浓度保持动态稳定。

11.根据权利要求9所述的多级自循环好氧颗粒污泥处理装置，其特征在于，

所述好氧区内设置有第一污泥回流通道，一端与所述过渡导流通道相连通，另一端与所述缺氧区与所述好氧区之间的水体通道相连通。

12.根据权利要求1所述的多级自循环好氧颗粒污泥处理装置，其特征在于，

所述好氧区内设置有第二污泥回流通道，一端与所述泥滤区相连通，另一端与所述水体加速装置相连通。

13.根据权利要求12所述的多级自循环好氧颗粒污泥处理装置，其特征在于，

所述第二污泥回流通道的入口端设置有筛分板；

所述筛分板包括多个平行间隔设置的板体，相邻两个板体之间的缝隙适于水体通过。

14.根据权利要求1所述的多级自循环好氧颗粒污泥处理装置，其特征在于，

还包括出水堰槽，沿所述主体的内壁的周向设置；

所述出水堰槽位于所述泥滤区的上方，所述出水堰槽的进水端与所述泥滤区的出水端相连通，所述出水堰槽的出水端与所述出口相连通。

15.根据权利要求1所述的多级自循环好氧颗粒污泥处理装置，其特征在于，

还包括排泥管，所述排泥管的入口端与所述主体的底部相连通，所述排泥管的出口端伸出所述主体，所述排泥管的出口端适于连接污泥储藏设备。

16.根据权利要求1所述的多级自循环好氧颗粒污泥处理装置，其特征在于，

还包括排气阀，设置在所述主体的顶部，适于对所述缺氧区内的气体进行排放。

17.根据权利要求1所述的多级自循环好氧颗粒污泥处理装置，其特征在于，

所述主体为直筒式结构或锥底形结构。

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