CN115367872B - 一种基于硫自养反硝化基质的污水脱氮处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于硫自养反硝化基质的污水脱氮处理系统,属于污水处理领域,一种基于硫自养反硝化基质的污水脱氮处理系统,包括池体,所述池体的内部右侧固定连接有第一隔板,且池体的内部位于第一隔板的两侧分别形成处理池与蓄水池,所述第一隔板的上部等距开设有进水孔,所述处理池的上部对应进水孔的位置固定连接有配水槽,且处理池的底部铺设有滤砖,所述滤砖的上端活动连接有承托板,且承托板的上端活动连接有滤料层,所述蓄水池的中部固定连接有第二隔板,且第二隔板的下方隔断形成出水池,可以实现在填料板结时自动开启反冲洗模式,减少了人力消耗,同时在反冲洗过程中降低了填料的损耗,达到了节约成本的目的。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理领域,更具体地说,涉及一种基于硫自养反硝化基质的污水脱氮处理系统。
背景技术
硫自养反硝化技术是以硫化钠(Na2S)、和硫代硫酸钠(Na2S2O3)单质硫(S0)等还原态硫源为电子供体,CO32-、HCO3-、CO2作为无机碳源,在缺氧环境下将NO3--N还原为N2的一种新型的自养反硝化技术;
目前,硫自养反硝化多应用于深度脱氮领域,有些污水处理厂的深度脱氮工艺采用了硫自养反硝化滤池,替代了传统的异养反硝化滤池;
但是在实际操作中,填料板结堵塞问题严重,生物膜容易堵塞填料,使脱氮效率下降;
已公开专利(公告号:CN113149204A)一种硫自养反硝化生物脱氮的渗滤床反应装置,解决了填料脱膜后易堵塞的问题,实现不停机反洗进程,从而实现总氮的极限脱除、降低成本节省投资、避免材料流失与浪费、减少设备堵塞、同时能脱除悬浮物,填补了处理低负荷含氮废水技术领域的空白,在工程化应用上具备可行性;
上述对比文件虽然通过一系列结构实现了不停机反洗,从而减少设备堵塞,但是反冲洗频率较高,需要人反复开启反冲洗模式,同时反冲洗频繁也会造成填料损耗。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种基于硫自养反硝化基质的污水脱氮处理系统,可以实现在填料板结时自动开启反冲洗模式,减少了人力消耗,同时在反冲洗过程中降低了填料的损耗,达到了节约成本的目的。
2.技术方案
为解决上述问题,本发明采用如下的技术方案。
一种基于硫自养反硝化基质的污水脱氮处理系统,包括池体,所述池体的内部右侧固定连接有第一隔板,且池体的内部位于第一隔板的两侧分别形成处理池与蓄水池,所述第一隔板的上部等距开设有进水孔,所述处理池的上部对应进水孔的位置固定连接有配水槽,且处理池的底部铺设有滤砖,所述滤砖的上端活动连接有承托板,且承托板的上端活动连接有滤料层,所述蓄水池的中部固定连接有第二隔板,且第二隔板的下方隔断形成出水池,所述出水池的左侧内壁固定连接有反冲洗气管;
所述滤料层包括活动连接于承托板上端的填料托盘,且填料托盘与承托板之间边缘处等距固定连接有弹簧,所述第一隔板的中部靠近下端的位置活动密封镶嵌有滚球,且滚球的右侧与反冲洗气管之间固定连接有控制阀,所述滚球的两侧均凸出于第一隔板,且滚球位于填料托盘的下方。
进一步的,所述承托板的上端中部固定连接有螺旋杆,所述填料托盘的中部转动连接有内螺旋套筒,且内螺旋套筒套接于螺旋杆的外部与螺旋杆之间螺旋传动连接,所述内螺旋套筒的四周均设有搅拌杆。
进一步的,所述搅拌杆与内螺旋套筒之间转动连接,且搅拌杆的外壁固定连接有螺旋叶片。
进一步的,所述填料托盘的上端活动连接有包覆网,且包覆网与填料托盘之间边缘处固定连接有气囊柱,所述气囊柱内嵌于填料托盘的内部,所述填料托盘的四周内壁均固定连接有气囊袋,且气囊袋与气囊柱相连通。
进一步的,多个所述弹簧的弹力之和大于填料托盘装满填料之后的重力。
进一步的,所述气囊袋的内侧为弧形凸起面,且气囊袋的内侧胶接有不锈钢板。
进一步的,所述配水槽的底部固定连接有缓冲板,所述缓冲板呈V字型,所述缓冲板为弹性材质。
进一步的,所述缓冲板的宽度的二分之一与相邻配水槽之间的间距相同。
进一步的,所述池体的右侧下端固定连接有平台,且平台的上端左侧前部固定连接有气源瓶,所述气源瓶与池体之间固定连接有导管,且导管贯穿延伸至出水池内部与反冲洗气管相连通,所述平台的上端右侧后部固定连接有反冲洗泵,且反冲洗泵与池体之间固定连接有反冲洗管,所述反冲洗管的后端固定连接有出水管,所述池体的右侧中部固定连接有进水管。
进一步的,所述池体的上端边缘处固定连接有护栏,且池体的上端左侧后端位置固定连接有控制器。
3.有益效果
相比于现有技术,本发明的优点在于:
(1)本方案通过滤料层堵塞自动触发反冲洗程序,无需人为调控,避免出现反冲洗不及时的现象发生,同时节省了人力,并且在反冲洗过程中,滤料层在受到向上的力时,会拉动弹簧伸长,从而起到缓冲作用,降低了反冲洗时对填料的冲击,减小了填料的损耗。
(2)本方案利用搅拌杆对填料进行搅拌使得填料变得松散,进而降低了填料板结几率,从而减少了反冲洗频率,进一步降低了填料的损耗,另外由于搅拌杆的外壁固定连接有螺旋叶片,且搅拌杆与内螺旋套筒之间转动连接,因此在搅拌杆跟随内螺旋套筒转动的同时也发生自转,从而增大了对填料的松散面积,又进一步提高了对填料的松散效果。
(3)本方案利用包覆网对填料进行包覆,从而减少填料的流失,之后配合搅拌杆的旋转,当搅拌杆旋转至与填料托盘四周齐平时,搅拌杆会挤压气囊袋,从而将气囊袋内部的气体挤压至气囊柱中,使得气囊柱膨胀,气囊柱膨胀后会顶动包覆网上移,从而将包覆网与填料分离,利用包覆网与填料的分离将填料表面的整块生物膜分割呈若干小块,从而减少了生物膜与填料之间的附着力,更加便于反冲洗时将生物膜冲洗干净,提高了反冲洗效率。
(4)本方案利用缓冲板对配水槽溢出的污水进行缓冲,避免刚注入污水时污水直接落在填料上对填料冲击造成损耗,另外在反冲洗时利用水流及气体的冲击配合其自身弹性的特点使得V型缓冲板展开,从而阻挡了填料被反冲至配水槽上方流入至蓄水池中造成填料的损耗。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图;
图2为本发明的池体剖视结构示意图;
图3为本发明的池体内部局部剖视结构示意图;
图4为本发明的图3中A的放大图;
图5为本发明的填料托盘的正视剖面结构示意图;
图6为本发明的配水槽结构示意图。
图中标号说明:
1、池体;2、平台;3、护栏;4、控制器;5、第一隔板;6、进水孔;7、处理池;8、蓄水池;9、配水槽;10、滤砖;11、承托板;12、滤料层;121、填料托盘;122、弹簧;123、滚球;124、控制阀;125、螺旋杆;126、内螺旋套筒;127、搅拌杆;128、包覆网;129、气囊柱;130、气囊袋;13、第二隔板;14、出水池;15、进水管;16、反冲洗管;17、反冲洗泵;18、出水管;19、气源瓶;20、导管;21、反冲洗气管;22、缓冲板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述;显然,所描述的实施例仅仅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“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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”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”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等,应做广义理解,例如“连接”,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。
实施例1:
请参阅图1-图4,一种基于硫自养反硝化基质的污水脱氮处理系统,包括池体1,所述池体1的内部右侧固定连接有第一隔板5,且池体1的内部位于第一隔板5的两侧分别形成处理池7与蓄水池8,所述第一隔板5的上部等距开设有进水孔6,所述处理池7的上部对应进水孔6的位置固定连接有配水槽9,且处理池7的底部铺设有滤砖10,所述滤砖10的上端活动连接有承托板11,且承托板11的上端活动连接有滤料层12,所述蓄水池8的中部固定连接有第二隔板13,且第二隔板13的下方隔断形成出水池14,所述出水池14的左侧内壁固定连接有反冲洗气管21;
所述池体1的右侧下端固定连接有平台2,且平台2的上端左侧前部固定连接有气源瓶19,所述气源瓶19与池体1之间固定连接有导管20,且导管20贯穿延伸至出水池14内部与反冲洗气管21相连通,所述平台2的上端右侧后部固定连接有反冲洗泵17,且反冲洗泵17与池体1之间固定连接有反冲洗管16,所述反冲洗管16的后端固定连接有出水管18,所述池体1的右侧中部固定连接有进水管15;
所述池体1的上端边缘处固定连接有护栏3,护栏3用于对池体1周围进行防护,防治工作人员掉落至池体1中,且池体1的上端左侧后端位置固定连接有控制器4,控制器4用于控制整个过滤系统的运行;
所述滤料层12包括活动连接于承托板11上端的填料托盘121,且填料托盘121与承托板11之间边缘处等距固定连接有弹簧122,所述第一隔板5的中部靠近下端的位置活动密封镶嵌有滚球123,且滚球123的右侧与反冲洗气管21之间固定连接有控制阀124,所述滚球123的两侧均凸出于第一隔板5,且滚球123位于填料托盘121的下方;多个所述弹簧122的弹力之和大于填料托盘121装满填料之后的重力。
具体地,首先通过进水管15将污水排入蓄水池8中,污水可在蓄水池8中进行初步沉淀,当蓄水池8中的水满了之后污水通过进水孔6进入到配水槽9中,直至污水注满配水槽9从配水槽9边缘溢出至处理池7中,通过配水槽9可将污水均匀的灌溉在滤料层12上,进入污水进入处理池7后,穿过装有填料的填料托盘121,利用填料对污水进行过滤脱氮处理,处理后的污水经过滤砖10再次过滤后进入出水池14中,并最终由出水管18排出,从而完成污水的过滤脱氮处理,需要说明的是,利用承托板11可对滤砖10起到防护作用,避免滤砖10被填料压损;
随着污水的持续过滤脱氮,滤料层12表面会产生生物膜,此时生物膜会堵塞填料,同时配合水压的作用导致填料板结,从而导致污水无法过滤脱氮,此时污水无法通过滤料层12,随着污水的持续输入,滤料层12上端的水压逐渐增大,与此同时弹簧122受到压力被压缩,使得滤料层12受压下移,此时填料托盘121与滚球123接触并在摩擦力的作用下带动滚球123逆时针旋转,滚球123逆时针旋转时拉动控制阀124,使得控制阀124开启控制反冲洗程序运行,此时气源瓶19中的气体通过导管20进入到反冲洗气管21内部并由反冲洗气管21喷出,利用气体从滤料层12底部向上喷出对滤料层12进行气洗,之后再通过反冲洗泵17利用反冲洗管16向出水池14中的水施压,使得出水池14中的水由滤料层12底部向上喷出,从而对滤料层12进行水洗,最后在通过气源瓶19与反冲洗泵17同时工作对滤料层12进行水气混合反冲洗达到对滤料层12冲洗的目的,从而将滤料层12表面的生物膜冲掉,使得滤料层12恢复滤水功能,反冲洗程序通过滤料层12堵塞自动触发,无需人为调控,避免出现反冲洗不及时的现象发生,同时节省了人力,并且在反冲洗过程中,滤料层12在受到向上的力时,会拉动弹簧122伸长,从而起到缓冲作用,降低了反冲洗时对填料的冲击,减小了填料的损耗。
请参阅图3,所述承托板11的上端中部固定连接有螺旋杆125,所述填料托盘121的中部转动连接有内螺旋套筒126,且内螺旋套筒126套接于螺旋杆125的外部与螺旋杆125之间螺旋传动连接,所述内螺旋套筒126的四周均设有搅拌杆127;所述搅拌杆127与内螺旋套筒126之间转动连接,且搅拌杆127的外壁固定连接有螺旋叶片。
具体地,首先当滤料层12发生堵塞时,在水压的作用下滤料层12下移,此时内螺旋套筒126在螺旋杆125表面同步下移,并在螺旋传动的作用下驱动内螺旋套筒126发生旋转,内螺旋套筒126旋转时带动搅拌杆127旋转,从而利用搅拌杆127对填料进行搅拌使得填料变得松散,进而降低了填料板结几率,从而减少了反冲洗频率,进一步降低了填料的损耗,同时在反冲洗过程中,利用反冲洗时滤料层12受到的力使得滤料层12上移,从而驱动搅拌杆127反向转动,进一步提高了对填料的松散效果,另外由于搅拌杆127的外壁固定连接有螺旋叶片,且搅拌杆127与内螺旋套筒126之间转动连接,因此在搅拌杆127跟随内螺旋套筒126转动的同时也发生自转,从而增大了对填料的松散面积,又进一步提高了对填料的松散效果。
请参阅图2与图5,所述填料托盘121的上端活动连接有包覆网128,且包覆网128与填料托盘121之间边缘处固定连接有气囊柱129,所述气囊柱129内嵌于填料托盘121的内部,所述填料托盘121的四周内壁均固定连接有气囊袋130,且气囊袋130与气囊柱129相连通,所述气囊袋130的内侧为弧形凸起面,且气囊袋130的内侧胶接有不锈钢板。
具体地,首先利用包覆网128对填料进行包覆,从而减少填料的流失,之后配合搅拌杆127的旋转,当搅拌杆127旋转至与填料托盘121四周齐平时,搅拌杆127会挤压气囊袋130,从而将气囊袋130内部的气体挤压至气囊柱129中,使得气囊柱129膨胀,气囊柱129膨胀后会顶动包覆网128上移,从而将包覆网128与填料分离,利用包覆网128与填料的分离将填料表面的整块生物膜分割呈若干小块,从而减少了生物膜与填料之间的附着力,更加便于反冲洗时将生物膜冲洗干净,提高了反冲洗效率,需要说明的是,将气囊袋130的内侧为弧形凸起面,便于搅拌杆127转动时对气囊袋130挤压,同时在气囊袋130的内侧胶接有不锈钢板,可防止搅拌杆127挤压气囊袋130时将气囊袋130划破。
请参阅图6,所述配水槽9的底部固定连接有缓冲板22,所述缓冲板22呈V字型,所述缓冲板22为弹性材质;所述缓冲板22的宽度的二分之一与相邻配水槽9之间的间距相同。
具体地,首先在进水时利用缓冲板22对配水槽9溢出的污水进行缓冲,避免刚注入污水时污水直接落在填料上对填料冲击造成损耗,另外在反冲洗时利用水流及气体的冲击配合其自身弹性的特点使得V型缓冲板22展开,从而阻挡了填料被反冲至配水槽9上方流入至蓄水池8中造成填料的损耗。
工作原理:
首先通过进水管15将污水排入蓄水池8中,污水可在蓄水池8中进行初步沉淀,当蓄水池8中的水满了之后污水通过进水孔6进入到配水槽9中,直至污水注满配水槽9从配水槽9边缘溢出至处理池7中,通过配水槽9可将污水均匀的灌溉在滤料层12上,进入污水进入处理池7后,穿过装有填料的填料托盘121,利用填料对污水进行过滤脱氮处理,处理后的污水经过滤砖10再次过滤后进入出水池14中,并最终由出水管18排出,从而完成污水的过滤脱氮处理,需要说明的是,利用承托板11可对滤砖10起到防护作用,避免滤砖10被填料压损;
随着污水的持续过滤脱氮,滤料层12表面会产生生物膜,此时生物膜会堵塞填料,同时配合水压的作用导致填料板结,从而导致污水无法过滤脱氮,此时污水无法通过滤料层12,随着污水的持续输入,滤料层12上端的水压逐渐增大,与此同时弹簧122受到压力被压缩,使得滤料层12受压下移,此时填料托盘121与滚球123接触并在摩擦力的作用下带动滚球123逆时针旋转,滚球123逆时针旋转时拉动控制阀124,使得控制阀124开启控制反冲洗程序运行,此时气源瓶19中的气体通过导管20进入到反冲洗气管21内部并由反冲洗气管21喷出,利用气体从滤料层12底部向上喷出对滤料层12进行气洗,之后再通过反冲洗泵17利用反冲洗管16向出水池14中的水施压,使得出水池14中的水由滤料层12底部向上喷出,从而对滤料层12进行水洗,最后在通过气源瓶19与反冲洗泵17同时工作对滤料层12进行水气混合反冲洗达到对滤料层12冲洗的目的,从而将滤料层12表面的生物膜冲掉,使得滤料层12恢复滤水功能,反冲洗程序通过滤料层12堵塞自动触发,无需人为调控,避免出现反冲洗不及时的现象发生,同时节省了人力,并且在反冲洗过程中,滤料层12在受到向上的力时,会拉动弹簧122伸长,从而起到缓冲作用,降低了反冲洗时对填料的冲击,减小了填料的损耗;
当滤料层12发生堵塞时,在水压的作用下滤料层12下移,此时内螺旋套筒126在螺旋杆125表面同步下移,并在螺旋传动的作用下驱动内螺旋套筒126发生旋转,内螺旋套筒126旋转时带动搅拌杆127旋转,从而利用搅拌杆127对填料进行搅拌使得填料变得松散,进而降低了填料板结几率,从而减少了反冲洗频率,进一步降低了填料的损耗,同时在反冲洗过程中,利用反冲洗时滤料层12受到的力使得滤料层12上移,从而驱动搅拌杆127反向转动,进一步提高了对填料的松散效果,另外,由于搅拌杆127的外壁固定连接有螺旋叶片,且搅拌杆127与内螺旋套筒126之间转动连接,因此在搅拌杆127跟随内螺旋套筒126转动的同时也发生自转,从而增大了对填料的松散面积,又进一步提高了对填料的松散效果;
利用包覆网128对填料进行包覆,从而减少填料的流失,之后配合搅拌杆127的旋转,当搅拌杆127旋转至与填料托盘121四周齐平时,搅拌杆127会挤压气囊袋130,从而将气囊袋130内部的气体挤压至气囊柱129中,使得气囊柱129膨胀,气囊柱129膨胀后会顶动包覆网128上移,从而将包覆网128与填料分离,利用包覆网128与填料的分离将填料表面的整块生物膜分割呈若干小块,从而减少了生物膜与填料之间的附着力,更加便于反冲洗时将生物膜冲洗干净,提高了反冲洗效率;
另外在进水时利用缓冲板22对配水槽9溢出的污水进行缓冲,避免刚注入污水时污水直接落在填料上对填料冲击造成损耗,另外在反冲洗时利用水流及气体的冲击配合其自身弹性的特点使得V型缓冲板22展开,从而阻挡了填料被反冲至配水槽9上方流入至蓄水池8中造成填料的损耗。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式;但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种基于硫自养反硝化基质的污水脱氮处理系统,包括池体(1),其特征在于:所述池体(1)的内部右侧固定连接有第一隔板(5),且池体(1)的内部位于第一隔板(5)的两侧分别形成处理池(7)与蓄水池(8),所述第一隔板(5)的上部等距开设有进水孔(6),所述处理池(7)的上部对应进水孔(6)的位置固定连接有配水槽(9),且处理池(7)的底部铺设有滤砖(10),所述滤砖(10)的上端活动连接有承托板(11),且承托板(11)的上端活动连接有滤料层(12),所述蓄水池(8)的中部固定连接有第二隔板(13),且第二隔板(13)的下方隔断形成出水池(14),所述出水池(14)的左侧内壁固定连接有反冲洗气管(21);
所述滤料层(12)包括活动连接于承托板(11)上端的填料托盘(121),且填料托盘(121)与承托板(11)之间边缘处等距固定连接有弹簧(122),所述第一隔板(5)的中部靠近下端的位置活动密封镶嵌有滚球(123),且滚球(123)的右侧与反冲洗气管(21)之间固定连接有控制阀(124),所述滚球(123)的两侧均凸出于第一隔板(5),且滚球(123)位于填料托盘(121)的下方。
2.根据权利要求1所述的一种基于硫自养反硝化基质的污水脱氮处理系统,其特征在于:所述承托板(11)的上端中部固定连接有螺旋杆(125),所述填料托盘(121)的中部转动连接有内螺旋套筒(126),且内螺旋套筒(126)套接于螺旋杆(125)的外部与螺旋杆(125)之间螺旋传动连接,所述内螺旋套筒(126)的四周均设有搅拌杆(127)。
3.根据权利要求2所述的一种基于硫自养反硝化基质的污水脱氮处理系统,其特征在于:所述搅拌杆(127)与内螺旋套筒(126)之间转动连接,且搅拌杆(127)的外壁固定连接有螺旋叶片。
4.根据权利要求1所述的一种基于硫自养反硝化基质的污水脱氮处理系统,其特征在于:所述填料托盘(121)的上端活动连接有包覆网(128),且包覆网(128)与填料托盘(121)之间边缘处固定连接有气囊柱(129),所述气囊柱(129)内嵌于填料托盘(121)的内部,所述填料托盘(121)的四周内壁均固定连接有气囊袋(130),且气囊袋(130)与气囊柱(129)相连通。
5.根据权利要求1所述的一种基于硫自养反硝化基质的污水脱氮处理系统,其特征在于:多个所述弹簧(122)的弹力之和大于填料托盘(121)装满填料之后的重力。
6.根据权利要求4所述的一种基于硫自养反硝化基质的污水脱氮处理系统,其特征在于:所述气囊袋(130)的内侧为弧形凸起面,且气囊袋(130)的内侧胶接有不锈钢板。
7.根据权利要求1所述的一种基于硫自养反硝化基质的污水脱氮处理系统,其特征在于:所述配水槽(9)的底部固定连接有缓冲板(22),所述缓冲板(22)呈V字型,所述缓冲板(22)为弹性材质。
8.根据权利要求7所述的一种基于硫自养反硝化基质的污水脱氮处理系统,其特征在于:所述缓冲板(22)的宽度的二分之一与相邻配水槽(9)之间的间距相同。
9.根据权利要求1所述的一种基于硫自养反硝化基质的污水脱氮处理系统,其特征在于:所述池体(1)的右侧下端固定连接有平台(2),且平台(2)的上端左侧前部固定连接有气源瓶(19),所述气源瓶(19)与池体(1)之间固定连接有导管(20),且导管(20)贯穿延伸至出水池(14)内部与反冲洗气管(21)相连通,所述平台(2)的上端右侧后部固定连接有反冲洗泵(17),且反冲洗泵(17)与池体(1)之间固定连接有反冲洗管(16),所述反冲洗管(16)的后端固定连接有出水管(18),所述池体(1)的右侧中部固定连接有进水管(15)。
10.根据权利要求1所述的一种基于硫自养反硝化基质的污水脱氮处理系统,其特征在于:所述池体(1)的上端边缘处固定连接有护栏(3),且池体(1)的上端左侧后端位置固定连接有控制器(4)。
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