CN203159327U - 可调节内循环水量的ic厌氧反应器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种IC厌氧反应器,特别是涉及一种可调节内循环水量的IC厌氧反应器;本实用新型的可调节内循环水量的IC厌氧反应器,可在气液分离罐外、不停机的情况下通过升流管出水口调节器实时、安全、连续调节升流管出水口的高低,进而实现对内循环水量的精确控制,采用外置式的多根降流管,有利于降流管的安装、维护,很难因钙离子浓度超标结垢而堵塞降流管;包括升流管出水口调节器和外置式多根降流管,升流管出水口调节器的顶部连接有传动杆,传动杆穿过隔板和分离罐筒体顶部的分离罐顶盖,并在顶部设置有手轮,升流管出水口调节器为顶部侧面设置有通孔的筒状结构。
Description
技术领域
本实用新型涉及IC厌氧反应器,特别是涉及一种可调节内循环水量的IC厌氧反应器。
背景技术
众所周知,IC厌氧反应器是第三代厌氧反应器,结构上相当于下层EGSB和上层UASB的串联组合;现有的IC厌氧反应器是按照水量、进水COD浓度、COD去除率、COD产气率来进行升流管的设计,但施工时升流管已经固定,升流管出水口的高低无法调整,IC厌氧反应器启动时本身产气少导致内循环水量小,在没有外循环量辅助的情况下启动时间会很长;另外,由于实际的进水量、进水COD浓度、COD产气率不同,再加上水温等影响,实际内循环水量和设计内循环水量也存在较大差别,因此一定程度上需要升流管出水口位置可调,以加快IC厌氧反应器的启动,有效保证平时灵活的运行。
另外,现有的IC厌氧反应器的降流管在反应器内,需要穿过三相分离器等组件,安装较为复杂,也不能安装流量计,不能实时掌握内循环水量,也给运行调节带来了不便;在造纸厂用的IC厌氧反应器中,由于进水含有一定量的钙离子,降流管还经常发生堵塞,虽然还设置有氮气吹扫装置,但一旦堵死,疏通和更换十分麻烦。
中国专利公告号为CN202508922U的一种可调节型厌氧内循环反应器,设计有可调整升流管出水口高低的装置,其包括基筒以及至少两个套筒,基筒与提升管上端相固接,第一个套筒套接在基筒上,其余套筒依次上端套接固定,每节调节高度为10~15cm,但该设备不能在运行期间实时调整升流管出水口位置;另外,套筒比较多时,如果调节1m,至少需要7个套筒,操作也较麻烦,而且套筒安装在充满沼气的气液分离罐中,如何在运行中实时操作,也存在一定的问题。
实用新型内容
为解决上述技术问题,本实用新型提供一种可在气液分离罐外、不停机的情况下通过升流管出水口调节器实时、安全、连续调节升流管出水口的高低,进而实现对内循环水量的精确控制,采用外置式的多根降流管,有利于降流管的安装、维护,很难因钙离子浓度超标结垢而堵塞降流管的可调节内循环水量的IC厌氧反应器。
本实用新型的可调节内循环水量的IC厌氧反应器,包括升流反应罐、气液分离罐、进水管、出水管、升流管、降流管、排泥管、外循环回水管、外循环泵和外循环进水管,升流反应罐包括反应罐筒体、底板、顶盖、一级三相分离器和二级三相分离器,气液分离罐包括分离罐筒体、隔板和分离罐顶盖;
所述反应罐筒体的底部设置有底板,并且顶部设置有顶盖,所述分离罐筒体设置在所述反应罐筒体的上方,并且与所述反应罐筒体同轴,所述反应罐筒体内由底部至顶部依次设置有一级三相分离器和二级三相分离器,并且所述一级三相分离器和二级三相分离器将所述升流反应罐由底部至顶部依次分隔为一级反应区、二级反应区和出水区,所述分离罐筒体的中部设置有隔板,并将所述气液分离罐由下至上分隔为分离室和集气室,分离室通过隔板上的通孔和集气室相通;
所述反应罐筒体内沿轴线方向设置有升流管,所述升流管穿过所述一级三相分离器、二级三相分离器和顶盖,并且顶端开口于所述分离室,所述升流管的顶部套装有升流管出水口调节器,所述升流管出水口调节器的顶部连接有传动杆,所述传动杆穿过所述隔板和所述分离罐筒体顶部的分离罐顶盖,并在所述传动杆顶部设置有手轮,所述升流管出水口调节器为顶部侧面设置有通孔的筒状结构,所述一级三相分离器和二级三相分离器上分别设置有一级三相分离器气嘴和二级三相分离器气嘴,所述升流管上设置有升流管气嘴,所述顶盖上设置有预固定密封管,所述预固定密封管的底端穿过所述顶盖,并在底端设置有预固定密封管下气嘴,所述预固定密封管的顶端连接有集气管,所述集气管穿过所述隔板,并与所述集气室相通,所述一级三相分离器气嘴和二级三相分离器气嘴分别通过管道与所述升流管气嘴和预固定密封管下气嘴相连;
所述反应罐筒体的外侧设置有所述降流管,所述降流管的顶端与所述分离室的底部相通,并且底端与所述一级反应区相通,所述反应罐筒体的外侧还设置有所述外循环回水管、外循环泵和外循环进水管,所述外循环回水管的顶部与所述出水区的顶部相通,所述外循环回水管的顶部还设置有出水管,所述外循环回水管的底部与所述外循环泵的进水口相通,所述外循环泵的出水口通过所述外循环进水管与所述一级反应区的底部相通,所述底板的底部连接有排泥管,所述反应罐筒体的底部设置有进水管,所述分离罐筒体的顶部位于所述集气室的侧壁还设置有沼气输出管。
进一步的,所述分离室中还围绕轴向垂直设置有至少八个螺旋导流板,所述螺旋导流板的顶部与所述隔板相接,所述螺旋导流板的底部与所述顶盖相接。
进一步的,所述分离罐筒体上位于所述分离室的外侧还设置有视镜,所述螺旋导流板中与所述视镜相同的一侧为有机玻璃螺旋导流板。
进一步的,所述一级三相分离器气嘴通过一级衬钢丝PVC软管与所述升流管气嘴相通,所述二级三相分离器气嘴通过二级衬钢丝PVC软管与所述预固定密封管下气嘴相通,所述一级三相分离器气嘴和升流管气嘴之间连线方向与水平方向的夹角≥45°。
进一步的,所述反应罐筒体的中一级三相分离器的下方还设置有布水器。
进一步的,所述反应罐筒体的顶部内侧位于所述出水区上部的四周还设置有环形出水槽,反应罐筒体的顶部外侧设置有集水箱,所述环形出水槽与所述集水箱相通,所述集水箱与所述外循环回水管和出水管相通。
进一步的,所述传动杆通过止推轴承与所述升流管出水口调节器的顶部连接,所述传动杆通过螺纹与所述隔板相连接,所述预固定密封管焊接在所述顶盖上。
进一步的,所述降流管上还设置有电磁流量计。
进一步的,所述反应罐筒体内沿轴线方向设置有至少两个升流管,所述一级三相分离器气嘴和二级三相分离器气嘴均为多个,所述升流管上设置有与所述一级三相分离器气嘴数目相对应的所述升流管气嘴,所述预固定密封管的底端设置有与所述二级三相分离器气嘴数目相对应的所述预固定密封管下气嘴,所述反应罐筒体的外侧设置有至少四个所述降流管,所述电磁流量计的数目与所述降流管的数目相对应。
进一步的,所述升流管的内径与所述升流管出水口调节器的外径之差大于3mm并且小于5mm,升流管出水口调节器和升流管之间设置有密封橡胶圈或密封填料。
与现有技术相比本实用新型的有益效果为:1)采用升流管出水口调节器,通过此升流管出水口调节器可在气液分离罐外并在不停机的情况下实时、安全、连续调节升流管出水口的高低,对内循环水量进行精确的控制;2)采用外置式多根衬塑降流管,便于降流管的安装、维护,有效避免因钙离子超标结垢堵塞降流管的问题;另外,多根降流管总的截面积大,也减少降流管的挟气量,增加了内循环水量;同时,在降流管上设置了电磁流量计,可实时监控降流管流量,计算第一反应式的水流上升速度,和设计参数进行对比,方便运行调节;3)在气液分离室中采用了螺旋导流板,使升流管出来的挟气水在导流板导流作用下做旋转运动,增加了水的流程和气液接触面积,最大程度脱出了上升液中挟带的溶解气体和微小气泡,减少了降流管的水的挟气量,增加了内循环水量;4)取消了一级三相分离器中的集气室,改为多根衬钢丝PVC软管和衬塑升流管连接,导气量大、水头损失小,避免了汽泡的合并,增加了内循环水量;升流管也可为多根,这样集气均匀,提高了气提效率;5)对于那些需要季节性生产而间断运行、多次启动的IC厌氧反应器尤为适用。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型的升流管出水口调节器结构图。
图3为本实用新型的升流管出水口调节器正视图。
图4为本实用新型的螺旋导流板结构示意图。
图5为图1中H-H向的剖视图。
图6为图1中I-I向的剖视图。
图7为图1中J-J向的剖视图。
图8为图1中K-K向的剖视图。
其中:
1、反应罐筒体,2、一级三相分离器,3、一级衬钢丝PVC软管,4、一级三相分离器气嘴,5、升流管气嘴,6、顶盖,7、升流管,8、二级三相分离器,9、环形出水槽,10、升流管出水口调节器,11、视镜,12、分离罐筒体,13、手轮,14、沼气输出管,15、隔板,16、降流管,17、集气管,18、螺旋导流板,19、预固定密封管,20、二级衬钢丝PVC软管,21、二级三相分离器气嘴,22、出水管,23、布水器,24、排泥管,25、底板,26、传动杆,27、预固定密封管下气嘴,28、分离罐顶盖,29、外循环回水管,30、外循环泵,31、外循环进水管,32、电磁流量计,33、止推轴承,34、进水管,35、升流反应罐,36、气液分离罐,37、集水箱。
A、一级反应区,B、二级反应区、C、出水区,D、分离室,E、集气室
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型,但不用来限制本实用新型的范围。
如图1至图6所示,本实用新型的可调节内循环水量的IC厌氧反应器,包括升流反应罐35、气液分离罐36、进水管34、出水管22、升流管7、降流管16、排泥管24、外循环回水管29、外循环泵30和外循环进水管31,升流反应罐35包括反应罐筒体1、底板25、顶盖6、一级三相分离器2和二级三相分离器8,气液分离罐36包括分离罐筒体12、隔板15和分离罐顶盖28;反应罐筒体1的底部设置有底板25,并且顶部设置有顶盖6,分离罐筒体12设置在反应罐筒体1的上方,并且与反应罐筒体1同轴,反应罐筒体1内由底部至顶部依次设置有一级三相分离器2和二级三相分离器8,并且一级三相分离器2和二级三相分离器8将升流反应罐35由底部至顶部依次分隔为一级反应区A、二级反应区B和出水区C,分离罐筒体12的中部设置有隔板15,并将气液分离罐36由下至上分隔为分离室D和集气室E,分离室D通过隔板15上的通孔和集气室E相通;反应罐筒体1内沿轴线方向设置有升流管7,升流管7穿过一级三相分离器2、二级三相分离器8和顶盖6,并且顶端开口于分离室D,升流管7的顶部套装有升流管出水口调节器10,升流管出水口调节器10的顶部连接有传动杆26,传动杆26穿过隔板15和分离罐筒体12顶部的分离罐顶盖28,并在传动杆26顶部设置有手轮13,升流管出水口调节器10为顶部侧面设置有通孔的筒状结构,一级三相分离器2和二级三相分离器8上分别设置有一级三相分离器气嘴4和二级三相分离器气嘴21,升流管7上设置有升流管气嘴5,顶盖6上设置有预固定密封管19,预固定密封管19的底端穿过顶盖6,并在底端设置有预固定密封管下气嘴27,预固定密封管19的顶端连接有集气管17,集气管17穿过隔板15,并与集气室E相通,一级三相分离器气嘴4和二级三相分离器气嘴21分别通过管道与升流管气嘴5和预固定密封管下气嘴27相连;反应罐筒体1的外侧设置有降流管16,降流管16的顶端与分离室D的底部相通,并且底端与一级反应区A相通,反应罐筒体1的外侧还设置有外循环回水管29、外循环泵30和外循环进水管31,外循环回水管29的顶部与出水区C的顶部相通,外循环回水管29的顶部还设置有出水管22,外循环回水管29的底部与外循环泵30的进水口相通,外循环泵30的出水口通过外循环进水管31与一级反应区A的底部相通,底板25的底部连接有排泥管24,反应罐筒体1的底部设置有进水管34,分离罐筒体12的顶部位于集气室E的侧壁还设置有沼气输出管14;另外,为了达到较好的使用效果,降流管16的顶端与分离罐筒体12相切,并与分离区D的底部相通。
分离室中还围绕轴向垂直设置有至少八个螺旋导流板18,螺旋导流板18的顶部与隔板15相接,螺旋导流板18的底部与顶盖6相接;这样,由于在分离室中采用了螺旋导流板,使升流管出来的挟气水在导流板导流作用下做旋转运动,增加了水的流程和气液接触面积,最大程度脱出了上升液中挟带的溶解气体和微小的气泡,减少了降流管的水的挟气量,增加了循环水量。
分离罐筒体12上位于分离室D的外侧还设置有视镜11,螺旋导流板18中与视镜11相同的一侧为有机玻璃螺旋导流板。
一级三相分离器气嘴4通过一级衬钢丝PVC软管与升流管气嘴5相通,二级三相分离器气嘴21通过二级衬钢丝PVC软管与预固定密封管下气嘴27相通,一级三相分离器气嘴4和升流管气嘴5之间连线方向与水平方向的夹角≥45°;这样,取消了一级三相分离器中的气室,改为多根衬钢丝PVC软管和升流管连接,导气量大、水头损失小,避免了汽泡的合并,增加了循环水量。
反应罐筒体1的中一级三相分离器2的下方还设置有布水器23;反应罐筒体1的顶部内侧位于出水区C上部的四周还设置有环形出水槽9,反应罐筒体1的顶部外侧设置有集水箱37,环形出水槽9与集水箱37相通,集水箱37与外循环回水管29和出水管22相通;传动杆26通过止推轴承33与升流管出水口调节器10的顶部连接,传动杆26通过螺纹与隔板15相连接,预固定密封管19焊接在顶盖6上;降流管16上还设置有电磁流量计32。
反应罐筒体1内沿轴线方向设置有至少两个升流管7,一级三相分离器气嘴4和二级三相分离器气嘴21均为多个,升流管7上设置有与一级三相分离器气嘴4数目相对应的升流管气嘴5,预固定密封管19的底端设置有与二级三相分离器气嘴21数目相对应的预固定密封管下气嘴27,反应罐筒体1的外侧设置有至少四个降流管16,电磁流量计32的数目与降流管16的数目相对应。
升流管7的内径与升流管出水口调节器10的外径之差大于3mm并且小于5mm,升流管出水口调节器10和升流管7之间设置有密封橡胶圈或密封填料。
正常工作时的水流程:高浓度有机物废水从经加压后进水管34进入IC厌氧反应器底部的布水器23,再经布水器均匀布水后进入一级反应区A,在这里,进水中的有机物和一级反应器A中的大量颗粒污泥进行强烈的混合、接触,大部分有机物被颗粒污泥吸附、分解并产生的沼气;沼气以微气泡的形式上升至一级三相分离器2,由于气提作用,带动一级反应区A中的一部分厌氧液进入升流管7并上升至分离室D,经脱气后厌氧液进入降流管16返回到IC厌氧反应器底的布水器23下,再次开始循环。厌氧液经过一级三相分离器2时其中较大的颗粒污泥会被一级三相分离器2的反射板截留,由于一级三相分离器2对大的污泥颗粒的截留作用,一级反应区A中的污泥浓度很高,大部分有机物在这里得到降低;从一级三相分离器2出来的厌氧液进入二级反应区B,和二级反应区B中的小颗粒污泥进行进一步的混合、接触,其中的有机物被进一步吸附、去除,产生少量沼气;厌氧液上升到二级三相分离器8后,细小的颗粒污泥被截留,处理水则穿过二级三相分离器8后进入出水区C,再溢流入环形出水槽9经集水箱37进入出水管22,二级三相分离器8收集的沼气通过二级衬钢丝PVC软管20、集气管17等通至集气室E;集气室E保持一定的正压,累积的沼气通过沼气输出管14输送至后续净化、处理、利用单元;IC厌氧反应器长时间运行后底部会有泥沙沉积,可通过底板25下的排泥管24定期排出。
IC厌氧反应器启动时的人工操作流程:旋转手轮13,使传动杆26向下运动,升流管出水口调节器10整体也向下运动,运动到最低点为止,此刻可向IC厌氧反应器接种厌氧颗粒污泥,以间歇进水方式逐步加大进水负荷,同时开启外循环泵30,部分出水进入外循环回水管29经外循环泵30增压后由外循环进水管31进入升流反应罐35的布水器23下部,这样利用外循环作用增加了第一反应室A中的进水量,提高了第一反应区A中水流的上升流速,使颗粒污泥和进水中的有机物充分混合、接触,逐步提高了有机物产气率;调试期间通过视镜11观察分离室D中升流管出水口调节器10的出水情况和降流管16上的电磁流量计32上的流量,在降流管16流量逐渐变大的同时逐渐减小外循环泵30的流量,直至停止外循环泵30的运行;在此期间还要逐步提升升流管出水口调节器10的高度,直至通过电磁流量计32观测到的降流管16的流量总量和设计循环水量相同或相近时为止。
冬季运行时的调整流程:在正常运行中,调低升流管出水口调节器10,以增加内循环水量,弥补温度带来的混合效果的下降问题。
进水有机物浓度达不到设计浓度时的调整流程:在正常运行中,调低升流管出水口调节器10,以增加内循环水量,弥补有机物浓度低产气率低而带来的混合效果的下降问题。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种可调节内循环水量的IC厌氧反应器,其特征在于,包括升流反应罐(35)、气液分离罐(36)、进水管(34)、出水管(22)、升流管(7)、降流管(16)、排泥管(24)、外循环回水管(29)、外循环泵(30)和外循环进水管(31),升流反应罐(35)包括反应罐筒体(1)、底板(25)、顶盖(6)、一级三相分离器(2)和二级三相分离器(8),气液分离罐(36)包括分离罐筒体(12)、隔板(15)和分离罐顶盖(28);
所述反应罐筒体(1)的底部设置有底板(25),并且顶部设置有顶盖(6),所述分离罐筒体(12)设置在所述反应罐筒体(1)的上方,并且与所述反应罐筒体(1)同轴,所述反应罐筒体(1)内由底部至顶部依次设置有一级三相分离器(2)和二级三相分离器(8),并且所述一级三相分离器(2)和二级三相分离器(8)将所述升流反应罐(35)由底部至顶部依次分隔为一级反应区(A)、二级反应区(B)和出水区(C),所述分离罐筒体(12)的中部设置有隔板(15),并将所述气液分离罐(36)由下至上分隔为分离室(D)和集气室(E),分离室(D)通过隔板(15)上的通孔和集气室(E)相通;
所述反应罐筒体(1)内沿轴线方向设置有升流管(7),所述升流管(7)穿过所述一级三相分离器(2)、二级三相分离器(8)和顶盖(6),并且顶端开口于所述分离室(D),所述升流管(7)的顶部套装有升流管出水口调节器(10),所述升流管出水口调节器(10)的顶部连接有传动杆(26),所述传动杆(26)穿过所述隔板(15)和所述分离罐筒体(12)顶部的分离罐顶盖(28),并在所述传动杆(26)顶部设置有手轮(13),所述升流管出水口调节器(10)为顶部侧面设置有通孔的筒状结构,所述一级三相分离器(2)和二级三相分离器(8)上分别设置有一级三相分离器气嘴(4)和二级三相分离器气嘴(21),所述升流管(7)上设置有升流管气嘴(5),所述顶盖(6)上设置有预固定密封管(19),所述预固定密封管(19)的底端穿过所述顶盖(6),并在底端设置有预固定密封管下气嘴(27),所述预固定密封管(19)的顶端连接有集气管(17),所述集气管(17)穿过所述隔板(15),并与所述集气室(E)相通,所述一级三相分离器气嘴(4)和二级三相分离器气嘴(21)分别通过管道与所述升流管气嘴(5)和预固定密封管下气嘴(27)相连;
所述反应罐筒体(1)的外侧设置有所述降流管(16),所述降流管(16)的顶端与所述分离室(D)的底部相通,并且底端与所述一级反应区(A)相通,所述反应罐筒体(1)的外侧还设置有所述外循环回水管(29)、外循环泵(30)和外循环进水管(31),所述外循环回水管(29)的顶部与所述出水区(C)的顶部相通,所述外循环回水管(29)的顶部还设置有出水管(22),所述外循环回水管(29)的底部与所述外循环泵(30)的进水口相通,所述外循环泵(30)的出水口通过所述外循环进水管(31)与所述一级反应区(A)的底部相通,所述底板(25)的底部连接有排泥管(24),所述反应罐筒体(1)的底部设置有进水管(34),所述分离罐筒体(12)的顶部位于所述集气室(E)的侧壁还设置有沼气输出管(14)。
2.如权利要求1所述的可调节内循环水量的IC厌氧反应器,其特征在于,所述分离室中还围绕轴向垂直设置有至少八个螺旋导流板(18),所述螺旋导流板(18)的顶部与所述隔板(15)相接,所述螺旋导流板(18)的底部与所述顶盖(6)相接。
3.如权利要求2所述的可调节内循环水量的IC厌氧反应器,其特征在于,所述分离罐筒体(12)上位于所述分离室(D)的外侧还设置有视镜(11),所述螺旋导流板(18)中与所述视镜(11)相同的一侧为有机玻璃螺旋导流板。
4.如权利要求1所述的可调节内循环水量的IC厌氧反应器,其特征在于,所述一级三相分离器气嘴(4)通过一级衬钢丝PVC软管与所述升流管气嘴(5)相通,所述二级三相分离器气嘴(21)通过二级衬钢丝PVC软管与所述预固定密封管下气嘴(27)相通,所述一级三相分离器气嘴(4)和升流管气嘴(5)之间连线方向与水平方向的夹角≥45°。
5.如权利要求1所述的可调节内循环水量的IC厌氧反应器,其特征在于,所述反应罐筒体(1)的中一级三相分离器(2)的下方还设置有布水器(23)。
6.如权利要求1所述的可调节内循环水量的IC厌氧反应器,其特征在于,所述反应罐筒体(1)的顶部内侧位于所述出水区(C)上部的四周还设置有环形出水槽(9),反应罐筒体(1)的顶部外侧设置有集水箱(37),所述环形出水槽(9)与所述集水箱(37)相通,所述集水箱(37)与所述外循环回水管(29)和出水管(22)相通。
7.如权利要求1所述的可调节内循环水量的IC厌氧反应器,其特征在于,所述传动杆(26)通过止推轴承(33)与所述升流管出水口调节器(10)的顶部连接,所述传动杆(26)通过螺纹与所述隔板(15)相连接,所述预固定密封管(19)焊接在所述顶盖(6)上。
8.如权利要求1所述的可调节内循环水量的IC厌氧反应器,其特征在于,所述降流管(16)上还设置有电磁流量计(32)。
9.如权利要求8所述的可调节内循环水量的IC厌氧反应器,其特征在于,所述反应罐筒体(1)内沿轴线方向设置有至少两个升流管(7),所述一级三相分离器气嘴(4)和二级三相分离器气嘴(21)均为多个,所述升流管(7)上设置有与所述一级三相分离器气嘴(4)数目相对应的所述升流管气嘴(5),所述预固定密封管(19)的底端设置有与所述二级三相分离器气嘴(21)数目相对应的所述预固定密封管下气嘴(27),所述反应罐筒体(1)的外侧设置有至少四个所述降流管(16),所述电磁流量计(32)的数目与所述降流管(16)的数目相对应。
10.如权利要求1所述的可调节内循环水量的IC厌氧反应器,其特征在于,所述升流管(7)的内径与所述升流管出水口调节器(10)的外径之差大于3mm并且小于5mm,升流管出水口调节器(10)和升流管(7)之间设置有密封橡胶圈或密封填料。
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