CN1605379A - 过滤单元、该过滤单元的设置方法以及过滤装置 - Google Patents

Abstract

一种过滤单元、该过滤单元的设置方法以及过滤装置，在过滤单元(1)上，在被浸入设置在导如原水的贮水槽或贮水池内的有底筒状的壳体(2)上，具有将贮水槽等内的原水导入壳体(2)内的导入口(2A)、往导入的原水中添加活性炭的活性炭供给机构(5)、搅拌添加了活性炭的壳体(2)内的原水的搅拌机构(4)、过滤原水的过滤组件元(3)、抑制壳体(2)内的原水向导入口(2A)倒流并向贮水槽等内排出的倒流抑制机构(6)及排出壳体(2)内的原水的排出机构(7)。在通过由中空线膜等构成的过滤组件、过滤添加了活性炭的原水时，可以防止加大包括贮水槽等的过滤装置整体的空间，并能实现削减活性炭的添加量和因有效利用而降低成本。

Description

过滤单元、该过滤单元的设置方法以及过滤装置

技术领域

本发明涉及设置在如水净化场等沉淀池的贮水槽或贮水池内并用于过滤处理原水的过滤单元、及这样的过滤单元的设置方法及设置了该过滤单元的过滤装置。

背景技术

作为这种过滤装置，例如专利文献1～5的提案所述，是在导入原水的槽内浸入由中空线膜等构成的过滤组件，并且在该过滤组件的下面设置向槽内扩散空气的空气扩散管。而且，在该专利文献1～5所述的过滤装置中，或在被导入该槽内的原水中添加活性碳，或在槽内浸入或内装活性碳，用活性碳吸附原水中的有机物等，以便提高过滤的效率，这样吸附了原水中的有机物等的活性碳，或沉积在槽底部被排出，或与槽内的原水一起排出。

【专利文献1】特开平8-57273号公报

【专利文献2】特开平9-24250号公报

【专利文献3】特开平10-323683号公报

【专利文献4】特开2003-94056号公报

【专利文献5】专利第3440402号公报

但是，其中专利文献2所述的过滤装置，是在被导入槽(容器)内的原水当中添加活性碳，另外专利文献5所述的过滤装置，是在导入了原水的处理槽当中浸入活性碳，因此，对于无论哪一个导入的原水量，为了用该活性碳充分地提高过滤效率，就必须添加大量的活性碳，结果导致成本上升。并且，由于在被导入该槽内的原水中含有大量的污泥等，所以，从专利文献2所述的容器底部排出的活性碳，呈与该污泥混浊的状态，只能原封不动地作为废弃物处理。另一方面，其余的专利文献1、3、4所述的过滤装置，是将用予沉淀分离槽等以某种程度分离了污泥的原水、导入其他处理槽等内并用活性碳及过滤组件进行过滤，但此时需要两个槽，为了设置过滤装置需要更大的空间。

发明内容

本发明是在这样的背景下而开发的，其目的是在利用由中空线膜等构成的过滤组件、如上所述地过滤添加了活性碳的原水时，能防止扩大包括上述贮水槽等的过滤装置整体空间，并且减少或有效地利用活性碳添加量以抑制成本。

为了解决上述问题并达到这样目的，本发明的过滤单元，其特征在于：在被浸入设置在导入了原水的贮水槽或贮水池内(以下称为贮水槽等)的有底筒状的壳体上，具有向该壳体内导入所述贮水槽等内原水的导入口，和在被导入的原水中添加活性碳的活性碳供给机构，和搅拌添加了活性碳的所述壳体内的原水的搅拌机构，和过滤原水的过滤组件，和抑制所述壳体内的原水向所述导入口倒流并向所述贮水槽等内排出的倒流抑制机构，和排出壳体内的原水的排出机构。另外，本发明的过滤单元设置方法，其特征在于：将这样的过滤单元设置在贮水槽等内，并且本发明的过滤装置，其特征在于：将这样的过滤单元设置在贮水槽等内。

这样，本发明的过滤单元，是将其壳体浸入设置在导入了原水的贮水槽等内、从设在该壳体上的导入口将贮水槽等内的原水导入壳体内、由活性碳供给机构添加活性碳、由过滤组件进行过滤的装置，所以，将该过滤单元设置在贮水槽等内的本发明的设置方法及这样设置的过滤装置，其过滤原水但不需要超过上述贮水槽等的空间。另外，由于在壳体内导入并过滤在贮水槽等内利用沉淀分离而某种程度地除去污泥等清澈的原水，所以减少了活性碳的添加量，并且由于在将添加的活性碳过滤后、由上述排出机构与残留于壳体内的原水及通过过滤从原水中分离出的污泥等一起排出时，被排出的污泥等的量也少，所以能将回收的活性碳添加到例如被导入上述贮水槽等的原水中而进行再利用，因此可以实现过滤成本的降低。

但是，另一方面，用这样将壳体浸入贮水槽等中并将该贮水槽等内的原水从其导入口导入的过滤单元，当利用上述搅拌机构搅拌了添加了活性碳的原水以后、用过滤单元过滤时，一旦从导入口连续地导入原水并进行用过滤组件的过滤运转，则含有活性碳并被搅拌的原水会向导入口倒流并通过该导入口向壳体外的贮水槽等内排出，阻碍过滤效率的提高并为了补充与原水一起倒流的活性碳而破坏了削减成本的效果。此时，在本发明中，具备能抑制这样的壳体内的原水向导入口倒流且排到贮水槽等的倒流抑制机构，因此即使连续地导入原水并进行过滤运转，也能在壳体内充分地保持活性碳，并能更可靠地提高过滤效率及实现成本的降低。

此时，例如，在利用上述的散气管作为上述搅拌机构时，相对于其上方壳体内原水的搅拌，下方的原水被搅拌的少，所以作为上述倒流抑制机构，使用了从上述导入口朝向上述壳体内下方延伸的下降管，并使该下降管的下端开口部位于上述搅拌机构的下方，这样，能可靠地抑制壳体内的含有活性碳的原水从该下端开口部向导入口的倒流，通过该下降管可以从导入口将贮水槽等内的原水连续地导入壳体内。另外，作为这样的搅拌机构，在使用如上述散气管那样的向壳体内输散空气的散气机构时，利用气体清洗作用可以将其兼作清洗上述过滤组件的清洗机构，其效率更高。

而且，当上述过滤组件具有从原水排出过滤的过滤水的膜过滤水管、上述搅拌机构具有供给流体用于搅拌上述壳体内原水的流体供给管、上述排出机构具有排出原水的排出管时，则不需要用于将这些管路通过壳体的构造或劳力，并且为了防止壳体与贮水槽等内壁之间、或在贮水槽等内设置多个过滤单元时相邻的过滤单元的壳体之间的间隔过大而超过所需要的范围，该膜过滤水管、流体供给管及排出管的至少一个，或者全部，最好从壳体的上部配置在该壳体内。另外，在具有将其中的排出机构与吸引泵连接的排出管时，为了能将过滤后或清洗后残留于壳体内的原水、吸附了有机物的活性碳及被过滤的污泥或者从通过清洗过滤单元剥离的附着物等可靠地排出，该排出管最好开口于上述壳体内的底部。

另外，在设于上述壳体的导入口上，最好具有控制通过该导入口的原水流通的控制机构，当在上述搅拌时或清洗时利用该控制机构、将导入口关闭以防止原水的流通，以此可以更可靠地防止含有活性碳的原水从壳体内排到贮水槽等内，并且若由上述排出机构将过滤后或清洗后壳体内的原水排出时也关闭导入口，则应排出的壳体内的原水不会因来自贮水槽等原水的流入而被稀释，可以是最小的排水量。并且，例如，在用药液清洗过滤组件的中空线膜等时，只要由该控制机构关闭导入口并将壳体内的原水置换成药液即可，而不需要如以往的渗透膜药液清洗那样地用药液灌满全部设置了该渗透膜的贮水槽等。另外，由于本发明的过滤单元在壳体内具备过滤组件，并将其单元化，所以在这样的药洗时，只要将壳体带单元拉起到贮水槽等外并将壳体内置换药液，就可以防止药液流入贮水槽等的事故，而且可以将过滤组件置于壳体内原封不动地药洗，因此，不会如以往那样在分别取出过滤组件时而伤及中空线膜，大幅度简化了操作。

另外，当在贮水槽等内的原水的水面部开设了开口并能导入原水的该导入口时，在该壳体外周的至少上述导入口的周围，通过设有限制上述水面部的原水流入的隔板，以防止漂浮在被保存于贮水槽等内原水的水面部的垃圾等的漂浮物与原水一起被导入壳体内。另外，上述壳体即可以是有底筒状，即底部关闭的筒状，也可以是俯视为各种多角形的多边筒状或圆形的筒状，或者椭圆形的筒状等，但上述过滤组件，其外形大多是一般的长方体状等的箱形形状，因此为了有效地将这样的过滤组件收纳于壳体内，上述壳体最好呈俯视为长方形或正方形的矩形筒状。

另一方面，将这样的过滤单元设置于贮水槽等内的本发明的设置方法以及这样地将上述过滤单元设置于贮水槽等内的本发明的过滤装置，其将该过滤单元最好设置在俯视与上述贮水槽等的上述原水导入侧的相反侧。即，以此，在该贮水槽等内的原水导入侧，将污泥等沉淀分离后的更清澈的原水被导入过滤单元的壳体内进行过滤，所以，能实现活性碳添加量的进一步减少并能进行更有效的进行过滤。

附图说明

图1是表示本发明的过滤单元的实施例的局部剖立体图。

图2是对图1的下降管6A下部及下段过滤组件3进一步剖开的图。

图3是图1所示的过滤单元的俯视图。

图4是表示图1所示的过滤组件3的变形例的局部剖立体图。

图5是表示设置了图1所示实施例的过滤单元1的本发明过滤装置的实施例侧剖面图。

图6是在使用图1所示过滤单元1的过滤方法中导入原水时的剖面图。

图7是在使用图1所示过滤单元1的过滤方法中原水满水时的剖面图。

图8是在使用图1所示过滤单元1的过滤方法中添加活性碳C时的剖面图。

图9是在使用图1所示过滤单元1的过滤方法中搅拌原水W时的剖面图。

图10是在使用图1所示过滤单元1的过滤方法中过滤运转时的剖面图。

图11是表示在使用图1所示过滤单元1的过滤方法中在过滤运转时活性碳C被吸附于过滤组件3表面状态的剖面图。

图12是在使用图1所示过滤单元1的过滤方法中清洗过滤组件3时的剖面图。

图13是在使用图1所示过滤单元1的过滤方法中排出清洗后的原水W时的剖面图。

图14是在使用图1所示过滤单元1的过滤方法中清洗后的原水W排出结束时的剖面图。

图中：1-过滤单元，2-壳体，2A-导入口，2B-控制机构，2C-隔板，3-过滤单元，3A-膜过滤水管，4-搅拌机构(清洗机构、散气机构)，4A-散气装置，4B-空气管，5-活性碳供给机构，6-倒流抑制机构，6A-下降管，6B-下降管6A的下端开口部，7-排出机构，7B-排出管，11-贮水槽，12-沉淀槽本体，13-溢流输送槽，16-污泥刮送机构，18-倾斜板，W-原水，H-原水W的水面部，T-膜过滤水，A-空气，M-污泥，C-活性碳

具体实施方式

图1～图4是本发明的过滤单元的实施例，图5是在水净化场的沉淀槽等贮水槽11内设置了实施例的过滤单元1的、本发明的过滤装置的实施例，另外图6～图14是使用该过滤单元1的原水W过滤方法的说明图。本实施例的过滤单元1，在具有导入原水的导入口2A且形成有底的筒状的壳体2内，装有过滤组件3及搅拌机构4，并且在该壳体2中具有向导入的原水W中添加活性碳C的活性碳供给机构5、抑制壳体2内的原水W向导入口2A倒流的倒流抑制机构6及排出壳体2内的原水W的排出机构7。

此时，在本实施例中，壳体2，是由不锈钢等高耐腐蚀性金属材料、形成俯视图呈长方形的矩形状，且高度比该矩形的长·短边长度长的纵长的有底矩形筒状，即，为矩形筒底部被堵塞的形状，朝下且垂直于高度方向地设置该底部。并且，该壳体2的底部，具有分别与该壳体2的4个侧面相连的锥面并大致呈随着朝向下方其截面逐渐缩小的向下方凸出的方锥台状。但是，本实施例中的朝下凸出的大致的方锥台状，是用于减少排水残留量的形状，对本发明的筒底形状没有特别的限制。

另外，导入口2A被设于该壳体2的上部，在该导入口2A上，具有控制通过该导入口2A的原水W流通的控制机构2B。此时，在本实施例中，该导入口2A，由绕壳体2的上部壁面隔开间隔、贯通该壁面的凸出设置的多个管状部件的内圆周部构成。另外，上述控制机构2B，由设在该管状部件根部部分的蝶形阀等开关阀构成，利用未图示的驱动机构驱动该开关阀，打开导入口2A，以便能通过该导入口2A向壳体2内导入原水W，并利用关闭导入口2A而将壳体2内与外部原水W隔绝并阻止原水W通过该开导口2A流入及原水W从壳体2流出，即，控制原水W的流动。并且，上述导入口2A，如图6～图14所示，被设在开口于保持在上述贮水槽11中的原水W水面部H的高度并在该水面部H处开口。但是，对流入控制方法没有限定。

而且，在上述壳体2的外周，设有包围该导入口2A周围的隔板2C。该隔板2C，是分别与壳体2的上部壁面平行的4片长方形的板材，俯视看是比壳体2的上述长方形大一圈的、俯视图为长方形形状，形成周围方向没有间隙的壁框形状，且其上下为开放式。并且，该隔板2C，如图5～图14所示，被设置在与上述导入口2A之间隔开间隔且位于保持上述贮水槽11的原水W水面部H高度的位置，因此原水W从该隔板2C的下面进入该隔板2C与壳体2之间，并从上述导入口2A被导入到壳体2内。以此，可防止漂浮于水面H的垃圾等被导入到壳体2内。

另一方面，被收纳于壳体2内的过滤组件3，例如或是将中空线膜张拉成網状的元件、或是由具有平膜状的分离膜的元件多层重叠而成，或者为将多根管状的陶瓷膜元件打捆并汇集为未图示的集合管而单元化的结构，各个过滤组件3，在本实施例中呈大致横长的长方体状。并且，在本实施例中，多个(图中为4个)形状相同大小相同的过滤组件3，使各个向长度方向延伸的一对侧面呈水平且使该侧面的长边与壳体2俯视的矩形长边平行、在过滤组件3彼此之间、使这些侧面相对向并上下整齐排列地重叠，配置在壳体2内。

这样重叠的多个过滤组件3，其中最上端的过滤组件3，如图所示，位于壳体2的上述导入口2A的下方位置。另外，上下邻接的过滤组件3彼此之间，可以紧密地接触，也可以适当地隔开间隔。另外，各过滤组件3的上述集合管，通过膜过滤水管3A与吸引泵3B连接，被过滤组件3过滤了原水W的过滤水T，由该吸引泵3B经过膜过滤水管3A并排出。另外，在本实施例中，将长方体状的过滤组件3横置并沿纵向排列地配置，但也可以如图4所示地，将例如平板状的平膜型过滤组件3分别纵向配置并沿横向排列，并配置多列。另外，也可以不是平板而是将中空线沿纵方向打捆的组件，且不限定所设置的组件。

另外，上述的搅拌机构4，在本实施例中，兼作上述过滤组件3的清洗机构，利用供给到壳体2内的流体来搅拌原水W，并且还使用清洗上述过滤组件3的机构，特别是在本实施例中，是用散气机构而对作为壳体2内的搅拌用及清洗用的流体空气A实行扩散。即，该散气机构(搅拌机构4及清洗机构)，如图2所示，是由具有多个向下开口的空气孔并被配置在过滤组件3下方的多根配管或烧结管构成的散气装置4A、通过作为搅拌用流体供给管及清洗用流体供给管的空气管4B与鼓风机等空气供给源4C连接的结构，由该空气供给源4C所供给的空气A，通过空气管4B，从设置于散气装置4A的上述配管上的空气孔或形成于烧结管上的细小气孔喷出，搅拌其上方的、被保持于壳体2内的原水W，并且利用散气时产生的气体清洗作用来清洗位于该散气装置4A上方的过滤组件3。

另外，本实施例的活性碳供给机构5，将悬浊了2～5％活性碳C的悬浊液从罐5A通过供给管5B供给到壳体2内，以将该活性碳C添加到壳体2内的原水中，该供给管5B开口于壳体2内侧上部的下端位置，如图6～图14所示，设于该壳体2上端边缘的下方。另外，被添加的活性碳C，最好其平均颗粒直径为10～200μm左右，对于原水W最好添加10～100mg/l左右的添加量。另外，也可以取代上述的活性碳C悬浊液的供给，而从壳体2上方投入活性碳C并添加于原水W中。

另外，在本实施例中，在壳体2内具有从上述导入口2A向下方下降延伸的下降管6A，该下降管6A的下端开口部6B，位于作为搅拌机构4及清洗机构的上述散气机构的散气装置4A的下方，利用该下降管6A，构成了抑制被导入壳体2内的原水W从导入口2A倒流、向贮水槽11内排出的上述倒流抑制机构6。此时，上述下降管6A，是截面呈扁平状「コ」字形的角钢型的长条材料、跨越从上述导入口2A的壳体2内侧开口部的上述散气装置4A下方的壳体2底部正上方，如图3所示将其截面的开口部朝向壳体2内壁并与其结合而形成的结构，其上端部，如图6～图16所示被封闭，以使导入口2A与该下降管6A内连通。导水部的下降管6A的截面，也可以是半圆形，或是沿壁面的管子。对形状没有限定。

另外，在本实施例的排出机构7上，具有一端开口于壳体2底部、同时另一端与设在壳体2外部的吸气泵5A连接的排出管5B。此时，该排出管5B，从吸气泵5A侧向过滤装置1的壳体2正上方延伸且从壳体2上部的开口部沿上述高度方向通入壳体2内，其一端被配置为开口于壳体2底部，并且，该排出管5B的一端，被配置在如上述的方锥台状且向下凸出的壳体2内底部的下端附近并向下开口。

另外，在本实施例中，过滤组件3的上述膜过滤水管3A或散气机构(搅拌机构4及清洗机构)的上述空气管4B，也与上述排气管5B一样，从上部开口部穿过壳体2内并与过滤组件3的集合管或散气装置4A连接。另外，在壳体2内，也可以具备面对过滤组件3的紫外线灯。例如，该紫外线灯，是将多根实施了防水的荧光管状的灯管，支撑在过滤组件3与壳体2内壁面或下降管6A之间的间隙部或邻接的上述下降管6A之间，分别使其长度方向与壳体2的上述高度方向平行且跨过该高度方向的上述过滤组件3的大致全长，在上述周围方向等间隔地隔开，连接电源并将其点亮，以便对上述过滤组件3照射紫外线。

下面，参照图5说明将这样的过滤单元1设在贮水槽11内的本发明的过滤装置的实施例，并且同时说明将上述过滤单元1设在贮水槽11内时的本发明的过滤单元的设置方法的实施例。本实施例的过滤装置上的贮水槽11，例如是现有的水净化场所具备的上述沉淀池，在图5中，是左右方向为长度方向的俯视为长方形的矩形形状，由在该长方形的下方下挖形成水池状的沉淀槽本体12与该沉淀槽本体12的上述长度方向的一端侧(图5的右侧)相邻附设的溢流输送槽13构成。在该图5中，分别在该沉淀槽本体12及溢流输送槽13中设有过滤单元1，但也可以只在沉淀槽本体12或溢流输送槽13中设置。

另外，在与该溢流输送槽13侧相反的上述沉淀槽本体12长度方向的另一端侧(图5的左侧)，附设了供给被导入该沉淀槽本体12的原水W、未图示的凝集剂混合槽及絮状沉淀形成槽14，其通过沉淀槽本体12另一端侧壁部12A与其邻接。其中，在凝集剂混合槽内，具有可供给凝集剂的搅拌机，被供给到凝集剂混合槽内的原水W，被该搅拌机急剧地搅拌、与凝集剂混合，并流入絮状沉淀形成槽14。并且，在该絮状沉淀形成槽14内，具有未图示的能转动的絮凝器，在凝集剂混合槽中与凝集剂混合并流入絮状沉淀形成槽14内的原水W，在被该絮凝器缓慢搅拌而能充分形成容易沉淀的絮状沉淀物以后，被从上述另一端侧的壁部12A导入沉淀槽本体12。

此时，在该沉淀槽本体12与上述絮状沉淀形成槽14之间的沉淀槽本体12的上述长度方向另一端侧的壁部12A上，贯通设有多个垂直、水平格子状或锯齿状的导入孔12B，并成为整流壁。供给到絮状沉淀形成槽14内的原水W，从这些导入孔12B被导入到该沉淀槽本体12内。另外，从上述凝集剂混合槽、通过絮状沉淀形成槽14被供给到该沉淀槽本体12的原水W水位，比这些多个设置的导入孔12B中最上方的导入孔12B高，并在将原水W保持在该沉淀槽本体12的状态下，从其上述长度方向另一端侧向沉淀槽本体12内供给，而不使原水W从絮状沉淀形成槽14溢流，并且导入孔12B中最下方的导入孔12B，被形成在比该沉淀槽本体12底部12C充分高的位置上。

另外，沉淀槽本体12，其侧视图如图5所示，是具有沿上述长度方向的长边的上部敞开的略呈长方形形状。但是，沉淀槽本体12底部12C的上述另一端侧，被降低一层并作为排泥坑15，在该排泥坑15中，连接着通过未图示的排泥阀而将污泥M排出的未图示的排泥管。并且，在该沉淀槽本体12底部12C上，具有污泥刮送机构16，该污泥刮送机构16，沿沉淀槽本体12俯视的上述矩形边的方向，特别是在本实施例中将上述长方形的长边(上述长度方向，即图5的左右方向)作为移动方向F并能向该移动方向F移动。

此时，在本实施例中，在该沉淀槽本体12的底部12C上，铺设了沿该沉淀槽本体12的俯视的长方形的一对长边且分别与上述移动方向F平行的轨道16A，并配置了能沿该轨道16A向上述移动方向F移动的水中台车17，以构成本实施例的上述污泥刮送机构16。该水中台车17，在其两侧部及上述长度方向两端部，具有被载置于轨道16A上的车轮17A，并且在其下部安装了不与轨道16A干涉且向沉淀槽本体12短边方向延伸的刮板17B。

另一方面，如图5所示，在水中台车17行走路线的正上方，张拉着跨过沉淀槽本体12长度方向(移动方向F)的钢丝绳16B且与水中台车17连结。另外，将该钢丝绳16B绕挂在安装于沉淀槽本体12底部12C长度方向两端的滑轮16C上，再挂在设于沉淀槽本体12的上述另一端侧的水泥厚板上的、未图示的钢丝绳卷绕机构上，利用该钢丝绳卷绕机构卷绕驱动钢丝绳16B，可使横跨沉淀槽本体12底部12C长度方向的钢丝绳16B沿移动方向F进退，并能使水中台车17随之沿移动方向F往复移动。

另外，在本实施例中，在沉淀槽本体12底部12C，具有将其俯视为长方形的短边等分的多组上述污泥刮送机构16及水中台车17，并且在上述水泥厚板上具有多组分别能卷绕污泥刮送机构16的钢丝绳16B的上述钢丝绳卷绕机构。对此，驱动该卷绕机构的驱动单元，可以是具备各钢丝绳卷绕机构并能分别移动水中台车17的结构，另外，也可以用一个驱动单元驱动多组(例如2组)钢丝绳卷绕机构，当一台水中台车17向移动方向F的往复移动的一个方向移动时、其他水中台车17向该往复移动的另一方向移动的结构。并且，在本实施例中，如上所述，这些水中台车17能沿俯视为长方形的矩形沉淀槽本体12的长边方向移动，但例如当该沉淀槽本体12的俯视为长方形短边的长度长时，也可以沿短边方向铺设多对轨道16A并设置多台水中台车17，将该短边方向作为移动方向来设置污泥刮送机构16。

另外，上述水中台车17，能随着钢丝绳16B向移动方向F进退往复移动地与该钢丝绳16B连结，以便能使上述刮板17B连动，即，上述水中台车17，在与钢丝绳16B的水中台车17连接的部分向移动方向F中，向沉淀槽本体12的上述长度方向另一端前进，并在随着其前进、向水中台车17移动方向F中其长度方向另一端的排泥坑15侧往复的一个方向移动时，刮板17B从水中台车17向下沉降并处于与沉淀槽本体12底部12C滑动接触或接近的状态，利用水中台车17向上述一方向的移动而将堆积于该底部12C上的污泥M刮落到排泥坑15中。另外，与其相反，当与钢丝绳16B的水中台车17连接的部分向长度方向一端后退、水中台车17向与移动方向F中的上述一方向相反的往复的另一方向移动时，刮板17B被从沉淀槽本体12底部12C拉起，而不会将堆积的污泥M搅起。

在这样地将污泥刮送机构16设于底部12C的沉淀槽本体12内的上部，配置了隔开间隔并被重叠了多层的、相对于水平面倾斜的倾斜板18。该倾斜板18，是促进絮状物沉降的装置，也可以用倾斜管。另外，当在沉淀槽的流动方向有足够的长度、且沉淀时间足够长时，也可以不设置。

另一方面，上述溢流输送槽13，相对于沉淀槽本体12，其上述长度方向的宽度被缩小，并且槽深也比沉淀槽本体12浅，在俯视图上，为沿该沉淀槽本体12的长方形的上述一端侧的短边延伸的矩形形状(长方形)，并通过沉淀槽本体12长度方向一端侧的壁部12D，与该沉淀槽本体12邻接。并且，在该一端侧的壁部12D上，也与另一端侧的上述壁部12A一样，贯通设有多个垂直、水平格子状或锯齿状的导入孔12E，从絮状沉淀形成槽14导入贮水槽11的沉淀槽本体12且如上所述、污泥M被大部分沉淀分离的比较清澈的原水W，从这些导入孔12E导入到溢流输送槽13。另外，在沉淀槽本体12内，在上述倾斜板18与壁部12D之间隔开间隔。在溢流输送槽13中设置了未图示的溢流沟，流入水的清水由溢流沟流出。

另外，在本实施例中，是这样设置多个形状相同、大小相同、结构相同的上述过滤单元1的，即，如上所述，将壳体2的上述底部朝下并将上述高度方向朝垂直纵向，在这样的俯视呈矩形形状的溢流输送槽13内和沉淀槽本体12的上述倾斜板18与壁部12D之间，使同样俯视呈矩形形状的该壳体2相互的矩形边彼此之间平行，并且在包含上述壁部12D的沉淀槽本体12及溢流输送槽13的内壁部之间隔开间隔，如图5所示，沿上述长度方向并列、并根据需要在沿延伸设置该溢流输送槽13的方向(与图5图面垂直的方向)并列收纳过滤单元1，使其能浸在被导入沉淀槽本体12及溢流输送槽13内的原水W中。

因此，这些过滤单元1，被设置在俯视看与将原水W导入过滤装置的贮水槽11中的上述沉淀槽本体12的另一端侧的壁部12A侧的相反侧，并且沉淀槽本体12的上述倾斜板18，在俯视上仍然被配置在将原水W导入贮水槽11中的另一端侧的壁部12A和这些过滤单元1之间。另外，当在溢流输送槽13中设置过滤单元时，可撤掉上述溢流沟。

另外，这些过滤单元1，其壳体2及隔板2C，被钢绳等吊挂在例如跨越沉淀槽本体12及溢流输送槽13的框架上，或直接安装在设置于沉淀槽本体12及溢流输送槽13内的角型材等的框架上，在与这些沉淀槽本体12的底部12C及溢流输送槽13的底部13A之间隔开间隔，并将其沿上述垂直纵向相互等高支撑。另外，也可以用钢绳或框架支撑壳体2与隔板2C的任何一方，并通过该方支撑另一方。另外，被收纳于该壳体2内的上述过滤组件3及清洗机构4，仍然被钢绳等吊挂在例如跨越沉淀槽本体12及溢流输送槽13的框架上，或直接安装在设置于该壳体2内的支座上。

此时，在这样被支撑的过滤单元1的壳体2上部，如图6～图14所示，该壳体2及隔板2C的上端边缘，位于如上所述的被导入沉淀槽本体12及溢流输送槽13内的原水W的水位、即上述水面部H的上方，并且隔板2C的下端边缘，位于水面部H的下方。另一方面，该壳体2的上述导入口2A，其下端边缘位于水面部H的下方且开口于该水面部H处，特别是在本实施例中，如图3所示，其被开口于与原水W的水面部H大致相同高度的位置。

这样，在将过滤单元1设置于贮水槽11内的过滤装置中，原水W，如上所述地从凝集剂混合槽经过絮状沉淀形成槽14，从其上述另一端侧的壁部12A的导入孔12B被导入到该过滤装置的沉淀槽本体12内，且该沉淀槽本体12，将俯视为长方形的上述长度方向朝向一端侧，并用上述倾斜板18将污泥M等大部分絮凝物沉淀分离并堆积于底部12C，成为比较清澈的原水。另外，这样堆积于底部12C的污泥M，被污泥刮送机构16的水中台车17刮送到上述长度方向另一端侧的排泥坑15中并被排出。

随后，被这样澄清化了的原水W，由配置于该沉淀槽本体12一端侧的过滤单元1过滤，并且从形成于该一端侧的壁部12D上的导入孔12E进一步被导入溢流输送槽13的原水W，由设置于该溢流输送槽13内的过滤单元1过滤。即，在这些过滤单元1的过滤运转作业时，首先，如图6所示，作为上述控制机构2B的开关阀被打开并打开导入口2A，由于该导入口2A能开口于原水W的水面部H处，所以贮水槽11内的原水W可通过该导入口2A被导入到壳体2内。

但是，壳体2内侧的该导入口2A的开口部，由于被倒流抑制机构6的下降管6A覆盖，所以从导入口2A导入的原水W，通过该下降管6A内从壳体2底部侧的其下端开口部6B，流入比该下降管6A更内侧的壳体2内部并充满壳体2内。而且，该原水W的导入，如图7所示，最终在壳体2内的原水W的水位，与贮水槽11的原水W的水面部H的水位相等时达到平衡。

然后，向这样被导入壳体2内的原水W中，如图8所示，利用上述活性碳供给机构5供给活性碳C(在本实施例中是活性碳C的悬浊液)。另外，此时导入口2A，被其上述控制机构2B控制关闭，以便能阻止通过该导入口2A的壳体2内外的原水W的流通。然后，如图9所示，由作为上述搅拌机构4的散气机构，从该散气装置4A喷出作为搅拌用流体的空气A，以搅拌添加了活性碳C的壳体2内的原水W，使活性碳C处于均匀地分散在原水中的状态。并且，在此期间，由上述控制机构2B一直关闭导入口2A。

在这样地搅拌了壳体2内的原水W以后，驱动与过滤组件3连接的吸引泵3B并如图10所示地用该过滤组件3过滤原水W。此时，混浊于原水W中的有机物等被添加于原水W中的活性碳C吸附，并且，由活性碳C本身的吸引产生的过滤作用，如图1所示，附着于构成过滤组件3的中空线膜等的表面并形成附着层。若形成了活性碳C层且进行过滤，则污泥等的混浊物被该层过滤，降低了对膜的负荷。另外，能通过活性碳层的小混浊物，被膜过滤，因此，只有清澈的原水W作为上述过滤水T排出并回收。

另外，在利用该过滤组件3过滤原水W时，如上述图10、11所示，用控制机构2B打开导入口2A，以便允许原水W通过该导入口2A的流动。于是，由于原水W被过滤组件3过滤并排出过滤水T，壳体2内的原水W的水位低于贮水槽11的原水W的水位，在壳体2内外在原水中产生压力差，所以，原水W如该图中的空白箭头所示，从导入口2A流入壳体2内，因此能连续地进行原水的过滤运转。

另外，一旦这样地进行连续的过滤，当过滤组件3表面的活性碳C层表面会被有机物等覆盖，从而降低了新导入的原水W中被活性碳C层的过滤效率，这时也可以在用控制机构2B暂时关闭导入口后用搅拌机构4进行搅拌，即，返回图9所示的状态，将活性碳C再次分散，重复图9～图11所示的工序进行过滤运转。在搅拌时，停止由吸引泵3B的用膜的吸引。

另外，在进行这样的过滤运行中，当因原水W中的污泥或有机物而破坏了活性碳的吸附能力时，则利用过滤单元1所具备的搅拌机构4将其搅散、排出，并导入新的活性碳。即，如图9所示，停止用吸引泵3B吸引、排出过滤水T，关闭上述控制机构2B的开关阀并切断通过导入口2A的原水的流动，然后从上述散气机构的散气装置4A吹出空气A，利用空气的清洗作用，将附着于过滤组件3上的活性碳C和污泥及上述微小的混浊物等附着物剥离。由排出机构7连同该被剥离的附着物将原水W排出。如图13所示，壳体2内的原水W的水位渐渐地降低，直到使水位如图14所示地降到上述排出管7B的下端以下并结束排出。另外，在原水的排放过程中，也可以连续地进行空气清洗。然后再次导入原水及活性碳并开始运转。

而且，在进行这样的过滤运转中，当因原水中的微小混浊物附着于过滤组件3的中空线膜等的表面而增大负荷并降低了过滤效率时，则利用与过滤单元1所具备的兼用作搅拌机构4的清洗机构进行过滤组件3的清洗。即，如图12所示，停止用吸引泵3B吸引、排出过滤水T，关闭上述控制机构2B的开关阀并切断通过导入口2A原水的流动，然后从上述散气机构的散气装置4A吹出空气A，利用空气的清洗作用将附着于过滤组件3上的活性碳C和污泥及上述微小的混浊物等的附着物剥离，并且通过经上述膜过滤水管3A供给被过滤组件3过滤的过滤水或空气以进行逆洗。由于进行逆洗增加了壳体2内的水，所以利用上述排出机构7适当地吸引并排出壳体2内的原水W以防止水从壳体2溢出。

在这样地利用清洗机构清洗过滤组件3并剥离了附着物以后停止逆洗。利用排出机构7连同该剥离的附着物将原水W排出。如图13所示，壳体2内的原水W的水位渐渐地降低，直到使水位如图14所示地降到上述排出管7B的下端以下并结束排出。另外，在原水的排放过程中，也可以连续地进行空气清洗。然后再次导入原水及活性碳并开始运转。

另外，被排出的原水W，可以循环在排水处理设备中，但也可以根据情况在贮水槽11中向与过滤单元1相反侧的上述凝集剂混合槽供给并再次将固形物凝絮沉淀。

然后，根据上述结构的过滤单元1，其壳体2如上所述地被浸泡在水净化场的沉淀槽等的贮水槽11的沉淀槽本体12或溢流输送槽13本体内而设置该过滤单元1，所以不需要超过该贮水槽11的空间，可以实现省空间化。另外，由于在有底筒状的壳体2内收纳了过滤组件3及搅拌机构(清洗机构)4，所以如本实施例所示，采用散气机构作为该搅拌机构(清洗机构)4，即使通过扩散空气A来进行搅拌或清洗，也不会搅拌壳体2外部的被保存于贮水槽11内的原水W，因此可以防止搅起堆积于该贮水槽11底部12C、13A的污泥，不会在搅拌或清洗之后将被搅起的污泥等和原水W一起导入壳体2内，并能迅速地进行过滤运转，能明显地提高作业效率。

另外，由于在上述过滤单元1中具有活性碳供给机构5，并对被导入壳体2内的原水W添加活性碳C，所以能利用该活性碳C，如上所述地吸附原水W中的有机物等，并且能以活性碳C本身在过滤组件3的表面上形成活性碳C层而将污泥等分离，由于被过滤组件3的中空线膜等分离的是微小的混浊物，所以能实现高效率的过滤。而且，在上述设置方法及过滤装置中，由于是将过滤单元1设置在沉淀槽等的贮水槽11内的结构，所以各个过滤单元1的壳体2较小，另外，如上所述，由于将比较清澈的原水W导入壳体2，所以活性碳C的添加量也比专利文献2、5所述在导入原水W的槽(本实施例中是贮水槽11)本身中添加的活性碳显著地减少，并且由于也减少了被排出机构7排出的原水W中的污泥等，所以能实现使其如上所述地在过滤单元1前段中循环而再利用活性碳C，因此比较经济，可以实现过滤成本的降低。

另外，在上述过滤单元1中，具备抑制被导入壳体2内的原水W向导入口2A倒流并向贮水槽11排出的倒流抑制机构6，因此在用搅拌机构4搅拌添加了活性碳C的原水W以后，在打开导入口2A并导入贮水槽11内的原水W的同时，可用过滤组件3进行连续的过滤，这时，可以防止含有活性碳C的壳体2内的原水W被从该导入口2A排出到贮水槽11中而阻碍用该活性碳C的上述高效率的过滤，或防止为了补充被排出的活性碳C而必须从活性碳供给机构5补充新的活性碳C而降低了削减过滤成本的效果。换言之，上述结构的过滤单元1，根据其设置方法及过滤装置，由该倒流抑制机构6可以进一步可靠地获得这样的因添加了活性碳C而提高过滤效率及削减成本的效果。

另外，在本实施例中，作为该倒流抑制机构6，使用的是从导入口2A朝壳体2内的下方延伸且其下端开口部6B位于上述搅拌机构4的散气装置4A下方的下降管6A，主要是相对于在该搅拌机构4上方搅拌原水W，能可靠地防止该原水W向导入口2A倒流。另外，作为该下降管6A，可以将一般的管子等的管状部件从导入口2A的壳体2内侧开口部朝向下方并开口于搅拌机构4下侧地设置，但如本实施例所述，将一侧部敞开的凹形截面形状的长条材料与壳体2内壁结合并与壳体2形成管状的下降管6A，以防止在设置上述管状部件时与壳体2内壁之间等形成搅拌作用不充分的死空间，并且能获得在壳体2内可以确保扩大供过滤部分空间的优点。

另外，在本实施例中，由于利用从散气装置4喷出空气A并散气以搅拌原水W的散气机构作为上述搅拌机构4，在清洗过滤组件3时用其作为清洗机构可以通过空气清洗作用剥离附着于洗过滤组件3上的附着物等，所以效率更高。但是，也可以不这样地兼用搅拌机构4及清洗机构，例如搅拌机构是利用旋转的搅拌叶片搅拌原水，以分散被添加的活性碳C。另外，也可以例如将与散气管一样的带孔的配管或烧结管设在壳体2内位于下降管6A下端开口部6B的上方或过滤组件3的侧方，对该管加压供给原水W或澄清的水，用水流射流、或搅拌壳体2内的原水，或清洗过滤组件3。

另外，在本实施例中，能由控制机构2B控制通过上述壳体2导入口2A的原水W的流通，因此，在搅拌时尽管有上述倒流抑制机构6，但万一添加了活性碳C的、壳体2内的原水W向导入口2A倒流，也可以防止其向贮水槽11排出。另外，由于在清洗过滤组件3时，也通过关闭该控制机构2B的开关阀来关闭导入口2A，以此使壳体2内的原水W与外部的贮水槽11内的原水W处于隔绝状态，所以，如图12所示，即使利用上述散气机构的空气清洗作用而使壳体2内的原水W的水位上升，也可以避免由于清洗而从过滤组件3剥离的附着物从该导入口2A被排到贮水槽11内且在再次开始过滤作业时、因将其再从导入口2A被导入壳体2内而附着于过滤组件3上。因此，根据本实施例，能防止因这样剥离的附着物再次附着而降低清洗后的过滤效率，并且清洗后可以快速地再次开始过滤作业，能实现进一步高效率的原水W的过滤。

另外，在该壳体2的上述导入口2A的周围设有隔板2C，当贮水槽11内的原水W从被打开的导入口2A导入到壳体2内时，打开了导入口2A的水面部H的原水W的导入受到了限制。即，由于该隔板2C被配置为能以与导入口2A大致同等的高度包围壳体2外围，所以在该隔板2C外侧的水面部H的原水W不能原封不动地流入导入口2A，而如图6或图10、11中的空白箭头所示，只是水面部H下方的原水W从隔板2C与壳体2之间通过导入口2A被导入到壳体2内，因此，即使在被保持于贮水槽11内的原水W的水面部H上漂浮着灰尘或垃圾，也不会使其进入壳体2内且附着于过滤组件3的表面而破坏过滤效率，更能有效地促进过滤。

另一方面，吸附了被导入壳体2内的原水W中的污泥或有机物等的活性碳C，或利用清洗而从过滤组件3剥离的附着物，沉淀到壳体2内的底部，但在本实施例的过滤单元1中，在该壳体2的底部开设了与吸引泵5A连接的排出管5B一端的开口作为排出机构5，以此可以迅速地连同壳体2内的原水一起吸引并排出沉淀于壳体2底部的附着物等。从而，根据本实施例，能使这样沉淀的附着物堆积残留于壳体2内的底部并能防止清洗后因导入的原水W而在壳体2内将其搅起，实现了更高效的过滤并且能迅速地重新开始清洗后的过滤作业。而且，在本实施例中，壳体2的底部，如上所述，是向下凸出的前端细的形状，沉淀的上述附着物等，因该底部的形状而集中在其下端，对此，由于上述排出管5B的一端开口于该底部下端附近，所以能更有效地将沉淀的附着物迅速地排出。

另外，该排出管5B，在本实施例中，被配置为能从壳体2的上部开口部通过该壳体2内且一端开口于该底部，在浸于贮水槽11内的原水W中的部分上，没有在壳体2外侧的配管。因此，可防止像将排出管5B配置在壳体2外侧时那样、为了避免该排出管5B与贮水槽11的壁部的干涉而不得不确保超过必要大小的与该壁部的间隔的情况发生，或可防止在如本实施例所示的将多个过滤单元1设在贮水槽11内时、为了避免各过滤单元1的排出管5B彼此之间的干涉而不得不确保超过必要大小的过滤单元1之间的间隔的情况发生，在有限大小的贮水槽11内也能可靠地配置具有足够大小或数量的过滤单元1。

另外，由这样地通过壳体2内部配置排出管5B，例如，不需要像将其从壳体2外部穿入该壳体2内那样、在壳体2的壁部上形成穿通用孔，另外，也不需要在该孔中密封地穿过并安装排出管5B，所以能容易地设计·制造该过滤单元1。并且，在本实施例中，由于过滤组件3的上述膜过滤水管3A及兼作搅拌机构4、清洗机构的散气机构的空气管4B，也同样地被设为能从壳体2的上部开口部通过壳体2内部并延伸，所以能更可靠地配置过滤单元1及实现简化其设计·制造。

另外，在本实施例中，吸引泵3B通过膜过滤水管3A与上述过滤组件3连接，并利用该吸引泵3B强制地吸引并排出由原水W被过滤组件3过滤的过滤水T，所以能进行更可靠且高效的过滤。但是，只要能吸引充分的过滤水T，也可以是其他方式，例如以重力式或虹吸式将过滤水排出的方法。

另外，若如上所述、在壳体2内具有面对过滤组件3的紫外线灯，则即使被导入壳体2内的原水W中的微生物附着于过滤组件3的表面上，也能利用该紫外线灯6照射的紫外线将其灭菌杀死，以防止这样的微生物附着于过滤组件3的表面并繁殖而产生粘液、使用清洗机构清洗也难于剥离过滤组件3表面上的附着物的状况，可以长期地维持高过滤效率。并且，这样通过利用该紫外线灯灭菌杀死微生物，可与例如将药液注入原水W中相比，在过滤水中的残留药品的情况少，可以削减处理这样的残留药品所需要的时间或成本。

另一方面，由于用将过滤单元1设置在贮水槽11内的过滤装置，能实现在过滤单元1上的过滤效率的提高和降低成本，所以作为过滤装置也能高效且经济地实现原水W的过滤。并且，根据这样的过滤装置和用于设置构成该过滤装置的过滤单元1的设置方法，由于上述过滤单元1被真正地单元化，所以对于例如上述现有的水净化场的最终沉淀池那样的贮水槽11也不需要大规模的改造，能容易且在短期间、并且能适用低成本，也可以一边进行水净化场的运转一边进行过滤单元1的设置。

另外，根据本实施例的过滤单元1的设置方法及利用该设置方法设置过滤单元1的本实施例的过滤装置，由于在俯视的贮水槽11内将该过滤单元1设置于与原水W导入侧的相反侧，所以能将被导入贮水槽11且大部分污泥等被沉淀分离的比较清澈的原水W导入过滤单元1的壳体2内并进行过滤。因此，可以实现减轻过滤单元1的过滤组件3的负荷，并能长期维持高效率的过滤。

但是，例如当将上述排泥坑15设在俯视为长方形的沉淀槽本体12的长边侧等时，污泥刮送机构16的水中台车17也可以将上述长方形的短边方向作为移动方向F并移动。另外，在上述实施例中，说明的是将上述过滤单元1设在俯视为矩形的贮水槽11(沉淀槽本体12、溢流输送槽13)内的情况，但上述实施例的过滤单元1，也适用于如上述专利文献1所述的俯视呈圆形的圆筒形状的过滤槽等的贮水槽。在这种情况下，与专利文献1所述的过滤装置一样，将圆筒形贮水槽等划分为中心侧的圆柱状区域及其外圆周的圈状的区域，在将原水W导入圆柱状区域时，只要将过滤单元1设置在与该原水W导入侧的相对一侧，即，贮水槽等外圆周侧的上述圈状的区域即可。

另外，在本实施例中，导入口2A是贯穿壳体2上部壁面的管状部件，控制机构2B是该管状部件所具备的开关阀，但也可以是例如将导入口2A形成于壳体2上部壁面的窗框状等的简单的开口部，并且控制机构2B是能开闭该开口部的平板状等的门扇。另外，也可以不在壳体2上部壁面上形成开口部，而将矩形筒状的壳体2上部开口部本身开口于原水W的水面部H，更具体的是位于原水W的水面稍微的下方并浸泡该壳体2，将该上部开口部本身作为导入口2A，并且，在该壳体2的上部外周，设置由驱动机构能上下移动周围尺寸比壳体2稍大的矩形筒状的隔断壁等作为控制机构2B，利用上下移动该隔断壁来控制从上述上部开口部导入原水W。

另外，在如上所述将开口部形成于壳体2的壁面上作为导入口2A、并且在该导入口2A上设置能开闭的门扇作为控制机构2B时，若将该导入口2A配置为淹没于贮水槽11的原水W水面部H稍微下方的原水W中并开口，则即使不在壳体2上部外围设置隔板2C，也由于导入口2A本身开口于水面部H的下方，所以能限制垃圾等的浮游物随该水面部H的原水W流入。因此，可以将过滤单元1的外形尺寸缩小没有该隔板2C部分，能在贮水槽等内设置更多的过滤单元1。

Claims (12)

1.一种过滤单元，其特征在于：在被浸入设置在导入了原水的贮水槽或贮水池内的有底筒状的壳体上，具有向该壳体内导入所述贮水槽或贮水池内的原水的导入口，和在被导入的原水中添加活性碳的活性碳供给机构，和搅拌添加了活性碳的所述壳体内的原水的搅拌机构，和过滤原水的过滤组件，和抑制所述壳体内的原水向所述导入口倒流、向所述贮水槽或贮水池内排出的倒流抑制机构，和排出壳体内的原水的排出机构。

2.根据权利要求1所述的过滤单元，其特征在于：所述倒流抑制机构，是从所述导入口朝向所述壳体内下方并延伸的下降管，使该下降管的下端开口部位于所述搅拌机构的下方。

3.根据权利要求1或2所述的过滤单元，其特征在于：所述搅拌机构，是通过将空气扩散在所述壳体内来搅拌该壳体内的原水的散气机构，并兼作清洗所述过滤组件的清洗机构。

4.根据权利要求1～权利要求3中任意一项所述的过滤单元，其特征在于：所述过滤组件，具有排出从原水过滤的过滤水的膜过滤水管，所述搅拌机构，具有供给用于搅拌所述壳体内原水的流体的流体供给管，所述排出机构，具有排出原水的排出管，这些膜过滤水管、流体供给管及排出管中的至少一个，从所述壳体的上部被配置在该壳体内。

5.根据权利要求1～权利要求4中任意一项所述的过滤单元，其特征在于：所述排出机构，具有与吸引泵连接的排出管，该排出管开口于所述壳体内的底部。

6.根据权利要求1～权利要求5中任意一项所述的过滤单元，其特征在于：在所述导入口上，具有控制通过该导入口的原水流通的控制机构。

7.根据权利要求1～权利要求6中任意一项所述的过滤单元，其特征在于：所述导入口，被设置为能开口于所述贮水槽或贮水池内的原水的水面部，并且在该壳体外周的至少所述导入口的周围，设有限制所述水面部的原水流入的隔板。

8.根据权利要求1～权利要求7中任意一项所述的过滤单元，其特征在于：所述壳体呈矩形筒状。

9.一种过滤单元的设置方法，其特征在于：将权利要求1～权利要求8中任意一项所述的过滤单元设置在贮水槽或贮水池内。

10.根据权利要求9所述的过滤单元的设置方法，其特征在于：将所述过滤单元设置在俯视与所述贮水槽或贮水池的原水导入侧的相反侧。

11.一种过滤装置，其特征在于：将权利要求1～权利要求8中任意一项所述的过滤单元设置在贮水槽或贮水池内。

12.根据权利要求11所述的过滤装置，其特征在于：将所述过滤单元设置在俯视与所述贮水槽或贮水池的所述原水导入侧的相反侧。

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