CN210086423U - 与自然水体连通的管道的治理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种与自然水体连通的管道的治理系统，用于治理存有一定积水的管道，包括：与管道连通的存储池，且管道内的水可依靠重力流入存储池内，存储池内设有第一水泵，第一水泵用于将存储池内的水抽送至污水管；冲洗装置，包括设置于管道内的N座拦截件，拦截件将管道分割成N+1段分管路，其中，N为自然数，靠近自然水体侧的一段分管路为第1分管路，向上游延伸依次为第1分管路、……、第N+1分管路，对应的分管路上游端部的拦截件依次为第1拦截件、……、第N拦截件，其中第1分管路分别与自然水体和存储池连通，且第1分管路与自然水体之间设置有第一开关件和/或第二水泵。

Description

与自然水体连通的管道的治理系统

技术领域

本实用新型涉及给排水技术领域，具体是涉及一种与自然水体连通的管道的治理系统。

背景技术

随着全国各地城市化进程加快，城镇地表径流污染危害日益受到越来越多的关注。目前我国仍主要采用合流制和分流制两种排水系统。合流制的部分管路和分流制的雨水管都是直接与自然水体相连。但是国内一些城市如上海、深圳、武汉等临江地区由于地下水位较高，城市的河道水位也较高，河道水进入上述管道中，使得管道中持续保持有一定量的水。现有技术中这部分的水一般处理方式有两种，如下：

一、通过泵站持续的将管道内的水强排，抽出排入河道，但是由于地下水位也较高，即使有泵站抽走，还是会地下水持续渗入管道中，使得管道内还是会有一定量的水，而且持续泵站抽水不仅成本较高造成资源浪费，也会造成城市地下水位下降；

二、管道内的水一直放置在管道，当下雨时，管道内的水会与雨水混合后流入自然水体。

但是，如果管道内的水一直放置在管道内，则会面临更多的问题，尤其是当管道为直接与自然水体连通的管道时。具体的问题如下：

第一，平时管道内存有一定量的水，由于生活污水错节进入管道后，该管道内积存的水就会变为污水，一旦降雨，由于管道与自然水体连通，这些管道里面的污水就会直接排入到自然水体内，对自然水体造成污染。

第二、由于管道内长期存满水，水又不流动，管道底部就会积累大量的沉积物，对于常年没有处理的管道底部更会沉积大量淤泥，当降暴雨时，管道底部的沉积物和淤泥就会混合雨水形成污水，排到自然水体(如河道)，进一步对自然水体造成污染。

因此，在地下水位和河道水位较高的城市，管道内积存的水如何处理是一个亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种与自然水体连通的管道的治理系统及方法。本实用新型能够防止与自然水体连通的管道内的积存水直接进入自然水体，从而避免对自然水体造成污染，同时降低污水厂处理压力。

本实用新型提供

一种与自然水体连通的管道的治理系统，用于治理存有一定积水的管道，包括：

存储池，所述存储池与所述管道连通，且所述管道内的水可依靠重力流入所述存储池内，所述存储池内设有第一水泵，所述第一水泵用于将存储池内的水抽送至污水管或污水处理厂或污水处理设施；

冲洗装置，包括设置于所述管道内的N座拦截件，所述拦截件将管道分割成N+1段分管路，其中，N为自然数，靠近自然水体侧的一段分管路为第1分管路，当N大于1时，向上游延伸依次为第1 分管路、……、第N+1分管路，对应的分管路上游端部的拦截件依次为第1拦截件、……、第N拦截件，其中所述第1分管路分别与所述自然水体和存储池连通，且所述第1分管路与自然水体之间设置有第一开关件和/或第二水泵。

在上述方案的基础上：该系统还包括第二开关件，所述第二开关件设置于所述存储池的进水口上或所述存储池与所述第1分管路之间的连通管上；

和/或，该系统还包括第三水泵，所述第三水泵用于将自然水体的水抽排至管道内，进行管道蓄水。

在上述方案的基础上：该系统还包括分流装置，所述分流装置具有至少一个进水口、第一出水口和第二出水口，所述进水口与所述第 1分管路的出水端连通，所述第一出水口可与自然水体连通，所述第一开关件设于所述第一出水口，所述存储池与第二出水口连通。

在上述方案的基础上：所述系统包括第二开关件，沿所述存储池的进水方向，所述第二开关件设置于所述存储池进水口或所述存储池进水口前侧，用于截止和导通所述分流装置与所述存储池的管路；

和/或，所述分流装置为分流井、截流井或弃流井

在上述方案的基础上：所述存储池的容积V1大于等于所有所述分管路中容积最大的一段分管路的容积V0。

在上述方案的基础上：若干管道可以共用存储池，每一管道的第 1分管路与所述存储池连通。

在上述方案的基础上：还包括控制系统，所述控制系统包括控制器，其中，

所述第一水泵和所述拦截件与所述控制器信号连接，所述控制器用于控制所述第一水泵动作排空所述存储池，用于控制所述拦截件动作使得上游分管路的水冲洗下游分管路并流入存储池内；

和/或，该系统还包括与所述控制器信号连接的第一液位计，所述第一液位计设置于所述存储池内，用于检测存储池内的液位信息，所述控制器用于根据所述液位信息控制所述第一水泵动作；

和/或，当自然水体的水位低于管道的最低出水水位时，所述第一开关件与所述控制器信号连接，所述控制器用于控制所述第一开关件打开，将第1分管路的水排入自然水体；或，所述第二水泵与所述控制器信号连接，所述控制器用于控制所述第二水泵动作，将第1分管路的水抽送至自然水体；或，当自然水体的水位高于管道水位时，所述第一开关件、所述第二水泵分别与所述控制器信号连接，所述控制器用于控制所述第一开关件打开，将自然水体的水倒灌至管道内进行管道蓄水，控制所述第二水泵动作，将第1分管路的水抽送至自然水体。

在上述方案的基础上：该系统还包括第二液位计，每一段分管路均设有所述第二液位计，用于检测分管路内的液位信息，

所述第二液位计与所述控制器信号连接，所述控制器用于根据所述分管路内的液位信息，控制所述拦截件关闭。

与现有技术相比，本实用新型的优点如下：

(1)本实用新型采用冲洗装置冲洗管道，可以清理管道底部的淤泥，并将污水排出，存储池收集雨水与管道内的积水混合后的污水和/或冲洗装置冲洗管道的冲洗水，防止污水进入自然水体，对自然水体造成污染。而且，通过存储池方式存储污水，错开了洪峰，然后再排至污水处理厂，降低污水厂处理压力。

(2)本实用新型，通过在管道内设置拦截件，使拦截件上游的水位上升一定高度，从而在拦截件开启时，冲洗拦截件下游的管路，采用拦截件清理，可以是管道内注入自然水体，也可以是在降雨时对雨水进行拦截。持续维护管道的清洁，防止沉积物和淤泥的积累，延长管道的使用寿命和使用效果，对于已有管道的改造具有重要意义。

(3)本实用新型解决了管道内常年存有的积水会发酵发臭或者混入生活污水管道内的污水的问题，改善了居民的生活环境，改造成本低，具有很强的实用性，尤其适用于地下水位较高城市。

附图说明

图1是实施例2的结构示意图。

图2是实施例3的结构示意图。

图3和图4是实施例7的结构示意图。

附图标记：

1-管道，10-第1分管路，11-第1拦截件，2-存储池，20-第一水泵，3-第二水泵，30-第一开关件，4-第二开关件

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

实施例1

参见图1所示，本实用新型实施例提供一种与自然水体连通的管道的治理系统，用于治理存有一定积水的管道1，包括：存储池2、冲洗装置、第一开关件30和控制器。

冲洗装置包括设置于管道内的N座拦截件，拦截件将管道分割成N+1段分管路，其中，N为自然数，当N＝1时，将管道分割成2 段分管路，分别为第1分管路10和第2分管路，对应的第1分管路 10上游端部的拦截件为第1拦截件11，靠近自然水体侧的一段分管路为第1分管路10；当N＞1时，管道向上游延伸依次为第1分管路 10、……、第N+1分管路，对应的分管路上游端部的拦截件依次为第1拦截件11、……、第N拦截件。本实施例中的拦截件为下开式闸门、下开式堰门、微型拦蓄门或气囊或气动管夹阀等能够快速打开的设备。

存储池2内设有第一水泵20，存储池2与管道连通，第一水泵 20用于将存储池2内的水抽送至污水处理厂、污水管或污水处理设施。第1分管路10与存储池2连通，且管道内的水可依靠重力流入存储池2内，本实施例中存储池2的最高蓄水位置低于管道的池底标高，保证管道内的水可通过重力流跌落进入存储池2内，根据管道附近有无足够的面积建设存储池2，存储池2可选择的管道附近，也可以远离管道，通过连通管将管路与存储池2连通。存储池内设有智能喷射器，智能喷射器用于曝气冲洗所述存储池。

第1分管路10与自然水体连通，第1分管路10与自然水体之间设置有第一开关件30。第一开关件30可以为闸门、堰门或者旋转堰门之类的结构，当其打开时，管道可与自然水体连通，其关闭，能够防止自然水体的水倒灌回管道内。进一步的，在第1分管路10的末端设置分流装置，分流装置具有进水口和第一出水口和第二出水口，其中第一开关件30设置于第一出口上，第二出水口与存储池连通。其中，分流装置可以为分流井、截流井或弃流井。

该系统还包括控制系统，控制系统包括控制器和第一液位计，第一液位计设置于存储池2内，第一液位计、第一水泵20、拦截件和第一开关件30分别与控制器信号连接，控制器用于根据第一液位计检测到的第一液位信息控制第一水泵20将存储池2内的水抽送至污水管或污水处理厂或污水处理设施，控制器根据第一液位计检测到的液位值达到最低液位值且达到一定的间隔时间，控制第一水泵20将存储池2和第1分管路10的水抽送至污水管或污水处理厂或污水处理设施，当第一液位计检测的液位值达到最低液位值，控制第1拦截件11打开，当第一液位计检测的液位值达到最高液位值，控制第一水泵20动作将存储池2的水抽送至污水管或污水处理厂或污水处理设施，再次检测到液位值达到最低液位值，控制第2拦截件打开当第一液位计检测的液位值达到最高液位值，控制第一水泵20再次动作将存储池2的水抽送至污水管或污水处理厂或污水处理设施，依次循环往复，至所有拦截件打开，完成一次冲洗工作。

此外，在一次冲洗完成后，当需要通过自然水体的水对管道进行蓄水时，若自然水体的液位高于第1分管路10的最高出水水位时，控制器控制第一开关件30打开，蓄水完成后，控制第一开关件30关闭，同时关闭所有的拦截件。

此外，当自然水体的液位低于第一分管路的最低出水水位时，可将第1分管路10的上清液需要排入自然水体，控制器控制第一开关件30打开，上清液排入自然水体后，控制第一开关件30关闭。

实施例2

参见图1所示，在实施例1的基础，本实施例2的系统还包括第二开关件4，第二开关件4设置于存储池2的进水口上或存储池2与第1分管路10之间的连通管上。第二开关件4可以为闸门、堰门或者旋转堰门之类的结构，当其打开时，第1分管路10与存储池2连通，当其关闭时，第1分管路10与存储池2截止。其中当设置分流装置是，第二开关件4设置于存储池2的进水口上或存储池2与第二出水口之间的连通管上。

第二开关件4也控制器信号连接，控制器根据第一液位计检测到的液位值达到最低液位值且达到一定的间隔时间，控制第二开关件4 打开，第1分管路10的水重力流入存储池2中，当第一液位计检测的液位值达到最高液位值，控制器控制第一水泵20将存储池2的水抽送至污水管或污水处理厂或污水处理设施；当第一液位计检测的液位值达到最低液位值，控制第1拦截件11打开，当第一液位计检测的液位值达到最高液位值，控制第一水泵20动作将存储池2的水抽送至污水管或污水处理厂或污水处理设施；再次检测到液位值达到最低液位值，控制第2拦截件打开当第一液位计检测的液位值达到最高液位值，控制第一水泵20再次动作将存储池2的水抽送至污水管或污水处理厂或污水处理设施；依次循环往复，至所有拦截件打开，完成一次冲洗工作。

在一次冲洗完成后，当需要通过自然水体的水对管道进行出水时，控制器控制第一开关件30打开第二开关件4关闭，蓄水完成后，控制第一开关件30关闭，同时关闭所有的拦截件。

此外，当第1分管路10的上清液需要排入自然水体时，控制器控制第一开关件30打开，上清液排入自然水体后，控制第一开关件 30关闭，再将第二开关件4打开，第1分管路10的下层水流入存储池2中。

实施例3

参见图2所示，本实施例与实施例1的区别在于：实施例1中，第1分管路10与自然水体之间设置第一开关；实施例3中在第一分管路的末端设置第二水泵3，第二水泵3用于将第1分管路10内的水排至自然水体。本实施例适用于自然水体的水持续保持较高且高于管道内水位的情况，设置第二水泵3，将管道内的水抽排至自然水体。第二水泵3与控制器信号连接，当第1分管路10的上清液需要排入自然水体时，可通过第二水泵3将上清液抽排到自然水体，而底层较脏的水，则通过存储池2内的第一水泵20抽排到污水管、污水处理厂或污水处理设施中进行处理，这样既减少污水处理量，又避免了污水下河污染环境。

可在第1分管路10与自然水体之间设置泵坑，第二水泵3设置于泵坑内，存储池2也与泵坑相连，或者在第1分管路10与自然水体之间设置分流井，分流井具有进口、第一出口和第二出口，进口与第1分管路10相连，第一出口与自然水体相连，第二出口与存储池 2相连，可在第一出口和第二出口上分别设置第一开关件30和第二开关件4，第二水泵3设置在分流井内。

实施例4

在实施实施例1或实施例2的基础上，本实施例4的系统还包括第二水泵3，第二水泵3用于将第1分管路10内的水排至自然水体。自然水体的水持续保持较高且高于管道内水位的情况，第二水泵3和第一开关件30分别与控制器信号连接，控制器控制第二水泵3动作将管道内的水抽排至自然水体，特别是讲第1分管路10的上清液排至自然水体。当需要对管道进行蓄水时，控制器控制第一开关件30 打开，自然水体的水倒灌进入管道内，对管道进行蓄水，完成蓄水后将第一开关件30关闭。

实施例5

本实施例5与上述实施例1、实施例2、实施例3的区别在于：

该系统还包括第三水泵，第三水泵用于将自然水体的水抽排至管道内，进行管道蓄水。

第三水泵与控制器信号连接，在一次冲洗完成后，当需要通过自然水体的水对管道进行蓄水时，控制器控制第三水泵动作，将自然水体的水泵入管道中，待蓄水完成后，控制第三水泵关闭，然后关闭所有的拦截件。

实施例6

在实施例6的与上述实施例1、实施例2、实施例3、实施例4 和实施例5的区别在于，该系统还包括第二液位计，每一段分管路均设有第二液位计，用于检测分管路内的液位值。

第二液位计与控制器信号连接，当第二液位计检测的液位达到指定液位时，管道蓄水完成，控制器控制第一开关件30关闭或控制第三水泵关闭。

实施例7

在实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5或实施例 6

的基础上，存储池2的容积V1大于等于所有分管路中容积最大的一段分管路的容积V0。这样当一段分管路的水排到存储池2以后，再进行抽排。由于占地紧张的问题，存储池2一般不能修建太大，若是修建太小，可以通过水泵实现边进边排，但是设备损耗也较大，因此，设计存储池2的容积满足冲洗一段再排空是最为合理的。

参见图3和图4所示，进一步的节约占地资源，若干管道可以共用存储池2，每一管道的第1分管路10与所述存储池2连通。

实施例8

本实施例提供一种与自然水体连通的管道的治理方法：

若N等于1时，

S10将第1分管路10和存储池2排空，并发出第1次排空信号；

S20根据第1次排空信号，打开第1拦截件11，第2分管路内的水冲洗第1拦截件11下游的所有管路，冲洗后的水流入存储池2，将存储池2内的水抽送至污水管或污水处理厂或污水处理设施，发出第2次排空信号；

S30，根据第2次排空信号，管道开始蓄水，管道蓄满水后，关闭所有拦截件，为下一次冲洗做准备；

S40间隔一定时间，重复执行S10至S30的步骤，完成一次冲洗。

本实施例的排空信号为第一液位计检测的液位值达到最低液位值的信号。

实施例9

当N大于1时，

S10将第1分管路10和存储池2排空，并发出第1次排空信号；

S20根据第1次排空信号，打开第1拦截件11，第2分管路内的水冲洗第1拦截件11下游的所有管路，冲洗后的水流入存储池2，将存储池2内的水抽送至污水管或污水处理厂或污水处理设施，发出第2次排空信号；

依次类推，

根据第N次排空信号，打开第N拦截件，第N+1分管路内的水冲洗第N拦截件下游的所有管路，冲洗后的水流入存储池2，将存储池2内的水抽送至污水管或污水处理厂或污水处理设施，发出第N+1 次排空信号；

S30，根据第N+1次排空信号，管道开始蓄水，管道蓄满水后，关闭所有拦截件，为下一次冲洗做准备；

S40间隔一定时间，重复执行S10至S30的步骤，完成一次冲洗。

本实施例的排空信号为第一液位计检测的液位值达到最低液位值的信号。

实施例10

上述实施例8和实施例9中，若达到间隔时间且第二液位计检测的液位值达到设定液位，则执行S10；若达到间隔时间且第二液位计检测的液位值未达到设定液位，则执行S30，继续管道蓄水。

上述实施例中的S10中将第1分管路10和存储池2排空的方法包括：

情形一，当第1分管路10与所述存储池2之间通过重力流连通时即第1分管路10的管底标高高于存储池2的最高进水位置，此时，存储池2和第1分管路10内均充水的状态，根据不同情况具有以下几种方式：

方式一

S11，打开第二水泵3，将第1分管路10和存储池2内的上清液通过第二水泵3抽送至自然水体；

S12，打开第一水泵20，将余下的水通过第一水泵20抽排至污水管或污水处理厂或污水处理设施。

方式二

若自然水体的水位低于管道水位时，

S11，打开第一开关件30，将第1分管路10和存储池2内的上清液排入自然水体；

S12，关闭第一开关件30，打开第一水泵20，将余下的水通过第一水泵20抽排至污水管或污水处理厂或污水处理设施。

情形二，当第1分管路10与存储池2之间设置第二开关件4时，此种方式下，根据第一液位计检测液位值，判断存储池2是否排空，否，则第一水泵20打开，将存储池2排空，打开第二开关件4，第1 分管路10内的水通过重力流流入存储池2中；是，则将第二开关件 4打开以后，第1分管路10内的水通过重力流流入存储池2中，根据不同情况具有以下几种方式：

方式一

S11第一开关件30保持关闭，打开第二开关件4，第1分管路 10的水流入存储池2；

S12打开第一水泵20，存储池2内的水通过第一水泵20抽送至污水管或污水处理厂或污水处理设施。

方式二

S11第一开关件30保持关闭，第二水泵3打开，将第1分管路 10内的上清液通过第二水泵3抽送至自然水体后；

S12打开第二开关件4，余下的水流入存储池2；

S13打开第一水泵20，存储池2内的水通过第一水泵20抽送至污水管或污水处理厂或污水处理设施。

方式三

S11，打开第一开关件30，将第1分管路10内的上清液排入自然水体；

S12，关闭第一开关件30，打开第二开关件4，余下的水流入存储池2；

S13打开第一水泵20，存储池2内的水通过第一水泵20抽送至污水管或污水处理厂或污水处理设施。

上述实施例中，S30中管道蓄水的方法包括以下几种形式：

形式一自然水体的水高于管道的情况下

S31，第一开关件30打开，自然水体的水倒灌至管道内，管道蓄满水；

S32，第一开关件30关闭，从第1拦截件11至第N拦截件依次关闭或同时关闭；

形式二

S31，第一开关件30关闭，使用第三水泵将自然水体的水抽送至管道内，管道蓄满水；

S32，关闭第三水泵，从第1拦截件11至第N拦截件依次关闭或同时关闭；

形式三地下水位较高时，可以以下方法：

S31，从第1拦截件11至第N拦截件依次关闭或同时关闭；

S32，地下水渗入管道内；

形式四

S31，降雨结束前，第一开关件30关闭；

S32，降雨结束后，从第1拦截件11至第N拦截件依次关闭或同时关闭。

在进行管网改造后首次冲洗签，由于管道底部的淤泥交多，可以使用高压水枪或冲洗机器人把分管路底部的的淤泥清松，水流带动管道底部的淤泥一起流入存储池2。这样以后，在通过本实用新型进行后期维护，能够避免管道底部形成淤积的情况发生。

本领域的技术人员可以对本实用新型实施例进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型在本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本实用新型的保护范围之内。

说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。

Claims (8)

1.一种与自然水体连通的管道的治理系统，用于治理存有一定积水的管道，其特征在于，包括：

存储池，所述存储池与所述管道连通，且所述管道内的水可依靠重力流入所述存储池内，所述存储池内设有第一水泵，所述第一水泵用于将存储池内的水抽送至污水管或污水处理厂或污水处理设施；

冲洗装置，包括设置于所述管道内的N座拦截件，所述拦截件将管道分割成N+1段分管路，其中，N为自然数，靠近自然水体侧的一段分管路为第1分管路，当N大于1时，向上游延伸依次为第1分管路、……、第N+1分管路，对应的分管路上游端部的拦截件依次为第1拦截件、……、第N拦截件，其中所述第1分管路分别与所述自然水体和存储池连通，且所述第1分管路与自然水体之间设置有第一开关件和/或第二水泵。

2.如权利要求1所述的与自然水体连通的管道的治理系统，其特征在于：该系统还包括第二开关件，所述第二开关件设置于所述存储池的进水口上或所述存储池与所述第1分管路之间的连通管上；

和/或，该系统还包括第三水泵，所述第三水泵用于将自然水体的水抽排至管道内，进行管道蓄水。

3.如权利要求1所述的与自然水体连通的管道的治理系统，其特征在于：该系统还包括分流装置，所述分流装置具有至少一个进水口、第一出水口和第二出水口，所述进水口与所述第1分管路的出水端连通，所述第一出水口可与自然水体连通，所述第一开关件设于所述第一出水口，所述存储池与第二出水口连通。

4.如权利要求3所述的与自然水体连通的管道的治理系统，其特征在于：

所述系统包括第二开关件，沿所述存储池的进水方向，所述第二开关件设置于所述存储池进水口或所述存储池进水口前侧，用于截止和导通所述分流装置与所述存储池的管路；

和/或，所述分流装置为分流井、截流井或弃流井。

5.如权利要求1所述的与自然水体连通的管道的治理系统，其特征在于：所述存储池的容积V1大于等于所有所述分管路中容积最大的一段分管路的容积V0。

6.如权利要求1所述的与自然水体连通的管道的治理系统，其特征在于：若干管道可以共用存储池，每一管道的第1分管路与所述存储池连通。

7.如权利要求1所述的与自然水体连通的管道的治理系统，其特征在于：还包括控制系统，所述控制系统包括控制器，其中，

所述第一水泵和所述拦截件与所述控制器信号连接，所述控制器用于控制所述第一水泵动作排空所述存储池，用于控制所述拦截件动作使得上游分管路的水冲洗下游分管路并流入存储池内；

和/或，该系统还包括与所述控制器信号连接的第一液位计，所述第一液位计设置于所述存储池内，用于检测存储池内的液位信息，所述控制器用于根据所述液位信息控制所述第一水泵动作；

和/或，当自然水体的水位低于管道的最低出水水位时，所述第一开关件与所述控制器信号连接，所述控制器用于控制所述第一开关件打开，将第1分管路的水排入自然水体；或，所述第二水泵与所述控制器信号连接，所述控制器用于控制所述第二水泵动作，将第1分管路的水抽送至自然水体；或，当自然水体的水位高于管道水位时，所述第一开关件、所述第二水泵分别与所述控制器信号连接，所述控制器用于控制所述第一开关件打开，将自然水体的水倒灌至管道内进行管道蓄水，控制所述第二水泵动作，将第1分管路的水抽送至自然水体。

8.如权利要求7所述的与自然水体连通的管道的治理系统，其特征在于：该系统还包括第二液位计，每一段分管路均设有所述第二液位计，用于检测分管路内的液位信息，

所述第二液位计与所述控制器信号连接，所述控制器用于根据所述分管路内的液位信息，控制所述拦截件关闭。

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