CN212269808U - 反渗透浓盐水处理系统 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及浓盐水处理技术领域,提供了一种反渗透浓盐水处理系统。该系统包括顺次对浓盐水进行处理的结晶装置、臭氧‑生化处理装置及均相催化氧化装置;所述结晶装置具有用于进浓盐水的进液端,所述结晶装置用于对浓盐水进行结晶处理;所述臭氧‑生化处理装置的进液端与所述结晶装置的出液端连通,所述臭氧‑生化处理装置用于对经所述结晶装置处理后的浓盐水进行臭氧氧化及好氧生化处理;所述均相催化氧化装置的进液端与所述臭氧‑生化处理装置的出液端连通,所述均相催化氧化装置内通入有催化剂和臭氧,用于对经所述臭氧‑生化处理装置处理后的浓盐水进行催化氧化处理;实现反渗透浓盐水的净化处理,实现盐分和有机物的高效去除。
Description
技术领域
本公开涉及废水处理技术领域,尤其涉及一种反渗透浓盐水处理系统。
背景技术
反渗透浓盐水为来自石油化工等企业排放废水时经反渗透膜浓缩后的含盐废水。
反渗透浓盐水中有机物和盐分含量高,直接排放会造成很大污染。目前国内外多数企业通常采用蒸发结晶法处理反渗透浓盐水,即反渗透浓盐水经蒸发器浓缩后输送至蒸发塘自然蒸发,再结晶成盐进行安全填埋,但是其在处理过程中难以避免污水泄漏造成的污染,不能有效的对反渗透浓盐水进行处理以去除有机物和盐分。
因此,如何高效去除反渗透浓盐水中的有机物和盐分,成为亟待解决的问题。
实用新型内容
本公开的目的为提供一种反渗透浓盐水处理系统,能够高效去除反渗透浓盐水中的盐分和有机物。
本公开的一种反渗透浓盐水处理系统,包括顺次对浓盐水进行处理的结晶装置、臭氧-生化处理装置及均相催化氧化装置;所述结晶装置具有用于进浓盐水的进液端,所述结晶装置用于对浓盐水进行结晶处理;所述臭氧-生化处理装置的进液端与所述结晶装置的出液端连通,所述臭氧-生化处理装置用于对经所述结晶装置处理后的浓盐水进行臭氧氧化及好氧生化处理;所述均相催化氧化装置的进液端与所述臭氧- 生化处理装置的出液端连通,所述均相催化氧化装置内通入有催化剂和臭氧,用于对经所述臭氧-生化处理装置处理后的浓盐水进行催化氧化处理。
可选的,所述结晶装置包括结晶器,所述结晶器具有容纳腔,所述结晶器具有分别与所述容纳腔连通的进液端和第一清液出口端,所述结晶器的进液端形成为所述结晶装置的进液端;
所述容纳腔内设置有搅拌器,所述容纳腔内通入有用于诱导浓盐水结晶的晶种;
所述第一清液出口端形成为所述结晶装置的至少部分出液端,所述第一清液出口端与所述臭氧-生化处理装置的进液端连通。
可选的,所述结晶装置还包括稠厚器和离心机,所述稠厚器的进液端与所述结晶器的浓缩液出口端连通,所述稠厚器用于对经所述结晶器处理后的浓盐水进行浓缩;所述稠厚器具有与所述臭氧-生化处理装置连通的第二清液出口端;
所述离心机的进液端与所述稠厚器的浓缩液出口端连通,所述离心机具有与所述臭氧-生化处理装置连通的第三清液出口端。
可选的,所述结晶装置还包括加药箱和加药泵;
所述加药箱内通有除垢剂去除剂,所述加药泵的进口端与所述加药箱的出药口连通,所述加药泵的出口端与所述容纳腔连通。
可选的,所述臭氧-生化处理装置包括至少一个臭氧接触池和至少一个生化好氧池;所述臭氧接触池的进液端与所述结晶装置的出液端连通,所述臭氧接触池内通入有臭氧;所述臭氧接触池的出液端与所述生化好氧池的进液端连通,所述生化好氧池内通入有氧气;所述生化好氧池的出液端与所述均相催化氧化装置的进液端连通。
可选的,所述臭氧接触池为两个,分别为一级臭氧接触池和二级臭氧接触池,所述二级臭氧接触池内的臭氧浓度低于所述一级臭氧接触池内的臭氧浓度;
所述生化好氧池为两个,分别为一级生化好氧池和二级生化好氧池,所述二级生化好氧池内的溶氧浓度低于所述一级生化好氧池内的溶氧浓度;
所述一级臭氧接触池的进液端与所述结晶装置的出液端连通,所述一级臭氧接触池、所述一级生化好氧池、所述二级臭氧接触池及所述二级生化好氧池,所述二级生化好氧池的出液端与所述均相催化氧化装置的进液端连通。
可选的,所述生化好氧池内设置有生物填料;
和/或,所述反渗透浓盐水处理系统还包括鼓风机,所述生化好氧池具有与所述鼓风机连通的氧气入口。
可选的,还包括臭氧发生装置,所述臭氧发生装置包括顺次连通设置的空分装置、臭氧发生器及臭氧曝气盘;
所述臭氧接触池和所述均相催化氧化装置内均设置有所述臭氧曝气盘。
可选的,还包括臭氧回收装置,所述臭氧回收装置的进口端与所述臭氧接触池及所述均相催化氧化装置连通,所述臭氧回收装置的出口端与所述臭氧发生器连通。
可选的,还包括臭氧破坏装置,所述臭氧回收装置的出口端与所述臭氧破坏装置连通。
本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点:本公开先通过结晶装置去除浓盐水中盐分,结晶去除后浓盐水进入臭氧- 生化处理装置,通入的臭氧对浓盐水中的有机物进行臭氧氧化处理,臭氧与有机物反应生成的氧气溶于浓盐水得以利用,补充氧气后,微生物对浓盐水中的有机物进行好氧生物处理,随后浓盐水进入均相催化氧化装置,在催化剂作用下浓盐水中溶解的臭氧生成羟基自由基,使得不易被臭氧氧化处理和好氧生物处理的残留难降解有机物进一步的被催化氧化分解,最终实现反渗透浓盐水的净化处理,实现盐分和有机物的高效去除。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。
为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例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,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本公开实施例提供的反渗透浓盐水处理系统的流程框图;
图2为本公开实施例提供的反渗透浓盐水处理系统的布置示意图。
其中,100、结晶装置;200、臭氧-生化处理装置;300、均相催化氧化装置;1、浓盐水池;2、提升泵;3、结晶器;4、搅拌器;5、稠厚器;6、离心机;7、加药箱;8、加药泵;9、一级臭氧接触池;10、一级生化好氧池;11、二级臭氧接触池;12、二级生化好氧池;13、均相反应罐;14、生物填料;15、鼓风机;16、空分装置;17、臭氧发生器;18、臭氧浓度检测器;19、臭氧曝气盘;20、臭氧回收装置; 21、臭氧破坏装置;22、清水池。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点,下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开,但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施;显然,说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例,而不是全部的实施例。
如图1所示,本公开提供了一种反渗透浓盐水处理系统,包括顺次对浓盐水进行处理的结晶装置100、臭氧-生化处理装置200及均相催化氧化装置300;结晶装置100具有用于进浓盐水的进液端,结晶装置100用于对浓盐水进行结晶处理;臭氧-生化处理装置200的进液端与结晶装置100的出液端连通,臭氧-生化处理装置200用于对经结晶装置100处理后的浓盐水进行臭氧氧化及好氧生化处理;均相催化氧化装置300的进液端与臭氧-生化处理装置200的出液端连通,均相催化氧化装置300内通入有催化剂和臭氧,用于对经臭氧-生化处理装置 200处理后的浓盐水进行催化氧化处理。
与现有技术相比,本公开先通过结晶装置100去除浓盐水中盐分,结晶去除后浓盐水进入臭氧-生化处理装置200,通入的臭氧对浓盐水中的有机物进行臭氧氧化处理,臭氧与有机物反应生成的氧气溶于浓盐水得以利用,补充氧气后,微生物对浓盐水中的有机物进行好氧生物处理,随后浓盐水进入均相催化氧化装置300,在催化剂作用下浓盐水中溶解的臭氧生成羟基自由基,使得不易被臭氧氧化处理和好氧生物处理的残留难降解有机物进一步的被催化氧化分解,最终实现反渗透浓盐水的净化处理,实现盐分和有机物的高效去除。
在一些实施例中,如图2所示,本公开优选的方案为采用搅拌结晶装置,结晶装置100包括结晶器3,结晶器3具有容纳浓盐水的容纳腔,结晶器3具有分别与容纳腔连通的进液端和第一清液出口端,结晶器3的进液端形成为结晶装置100的进液端;容纳腔内设置有搅拌器4,容纳腔内通入有用于诱导浓盐水结晶的晶种;第一清液出口端形成为结晶装置100的至少部分出液端,第一清液出口端与臭氧-生化处理装置200的进液端连通。
上述技术方案中,结晶器3的上部呈圆筒状、下部呈倒锥形筒状,第一清液出口端设置于结晶器3的上部,浓缩液出口端设置于结晶器3 的下部,搅拌器4布置于上部,浓盐水进入结晶器3之后,可向结晶器3通入CaSO4.2H20晶种等其他晶种,采用诱导结晶法去除Ca2+等其他离子,搅拌器4开始工作,浓盐水中的Ca2+等其他离子与晶种接触,晶体生长向下聚集,浓盐水在结晶器3的上部和下部对应分为清液和浓缩液,清液由第一清液出口端流出至臭氧-生化处理装置200的进液端,浓缩液由浓缩液出口端流出。
在一些实施例中,如图2所示,为了进一步的分离盐分,所以在结晶器3的浓缩液出口端的下游顺次设置稠厚器5和离心机6,稠厚器5的进液端与结晶器3的浓缩液出口端连通,稠厚器5用于对经结晶器 3处理后的浓盐水进行浓缩;稠厚器5具有与臭氧-生化处理装置200 连通的第二清液出口端;离心机6的进液端与稠厚器5的浓缩液出口端连通,离心机6具有与臭氧-生化处理装置200连通的第三清液出口端。
上述技术方案中,结晶器3、搅拌器4、稠厚器5及离心机6整体构成结晶装置100,通过结晶器3及稠厚器5逐步使得晶体混合液得到浓缩,稠厚器5通常为旋液式,晶体混合液由结晶器3的下部切向进入稠厚器5圆柱段上部,浓缩液由稠厚器5锥底放出,再通过离心机6脱水,得到含水率极低的盐分,如硫酸钙或其他晶体,其中结晶器3、稠厚器5及离心机6的清液对应通过第一清液出口端、第二清液出口端及第三清液出口端通入臭氧-生化处理装置200进行后续的有机物分解处理。
在一些实施例中,如图2所示,反渗透浓盐水中通常会混有除垢剂,除垢剂的添加一般为废水经反渗透膜处理时添加,除垢剂的存在可能会影响盐分的结晶,所以结晶装置100还设置有加药箱7和加药泵8,加药箱7内通有除垢剂去除剂,加药泵8的进口端和出口端对应与加药箱7和结晶器3连通,加药泵8用于将加药箱7内的除垢剂去除剂加入至容纳腔内的浓盐水中。
上述技术方案中,阻垢剂去除剂先溶解于加药箱7内,通过加药泵8控制流量向结晶器3内通入阻垢剂去除剂,浓盐水中阻垢剂通常为反渗透阻垢剂,可防止膜面结垢,对应的阻垢剂去除剂可采用除磷絮凝剂、聚合氯化铝等。
在一些实施例中,如图2所示,为了确保对有机物进行有效的处理,臭氧-生化处理装置200包括至少一个臭氧接触池和至少一个生化好氧池;臭氧接触池的进液端与结晶装置100的出液端连通,臭氧接触池内通入有臭氧;臭氧接触池的出液端与生化好氧池的进液端连通,生化好氧池内通入有氧气;生化好氧池的出液端与均相催化氧化装置300的进液端连通。
上述技术方案中,臭氧接触池可由一级臭氧接触池9和二级臭氧接触池11构成,生化好氧池可由一级生化好氧池10和二级生化好氧池12构成,一级臭氧接触池9、一级生化好氧池10、二级臭氧接触池 11和二级生化好氧池12顺次连通布置,一级生化好氧池10与二级生化好氧池12对应将一级臭氧接触池9与二级臭氧接触池11产生的氧气进行有效的利用,连续的对浓盐水进行臭氧氧化处理和好氧生物处理,尽可能的将有机物进行分解。
高臭氧浓度的一级臭氧接触池9与高溶氧浓度的一级生化好氧池 10已经将大部分有机物进行分解,所以下一级的二级臭氧接触池11和二级生化好氧池12的臭氧浓度和溶氧浓度无需过高,避免不必要的成本浪费;且一级生化好氧池10与二级生化好氧池12不同氧浓度分别利于不同种的微生物进行生长,如此使得不同种的微生物共同协作将有机物进一步的分解。
在一些实施例中,如图2所示,设置鼓风机15为生化好氧池供给氧气,生化好氧池内设置有生物填料14,进一步增加了生化好氧池的微生物量,提高系统的处理能力。
上述技术方案中,生物填料吸附能力强,微生物易于附着,适宜丰富生物群落的生长,构成由细菌、藻类、原生动物、后生动物等较长食物链的生态系统,可以高效地降解有机污染物和脱氮除磷;其亲水、亲油性强,对气泡有很好的切割作用,有储氧功能,同时由于受水流和气流的冲击,填料前后左右动态摆动,填料上的生物膜不断更新,生物活性高,传质效率高。
在一些实施例中,如图2所示,还包括臭氧发生装置,臭氧发生装置包括顺次连通设置的空分装置16、臭氧发生器17及臭氧曝气盘 19;臭氧接触池和均相催化氧化装置300内均设置有臭氧曝气盘19,均相催化氧化装置300包括均相反应罐13。
上述技术方案中,空分装置16用于把空气中的各组份气体分离,生产氧气,氧气进入臭氧发生器17内反应生成臭氧,臭氧通过臭氧浓度检测器18输送至一级臭氧接触池9、二级臭氧接触池11及均相反应罐13下部的臭氧曝气盘19;在其他实施方式中,还可以设置溶气泵,溶气泵将臭氧曝气盘19替代,溶气泵可将臭氧与浓盐水混合,然后将混合液对应通入一级臭氧接触池9、二级臭氧接触池11及均相反应罐 13。
在一些实施例中,如图2所示,还包括臭氧回收装置20,臭氧回收装置20可采用负压吸收装置,一级臭氧接触池9、二级臭氧接触池 11及均相反应罐13均采用密封罐体,臭氧回收装置20的进口端与一级臭氧接触池9、二级臭氧接触池11及均相反应罐13的上部的臭氧出口端连通,臭氧回收装置20的出口端与臭氧发生器17连通。
上述技术方案中,有一部分臭氧在一级臭氧接触池9、二级臭氧接触池11及均相反应罐13内未发生反应,臭氧和臭氧反应生成的氧气皆可通过负压吸收装置收集,然后将其重新通入臭氧发生器17进行循环利用;也可通过臭氧破坏装置21将臭氧破坏重新排至大气。
本公开实施例的其中一实施例的具体工作过程如下:
反渗透浓盐水排至浓盐水池1,通过提升泵2将浓盐水提升至结晶器3,加药泵8将加药箱7中的除垢剂去除剂添加至结晶器3,控制除垢剂去除剂的浓度为100-200mg/L,向结晶器3投加晶种,搅拌器4 开始工作,通过结晶器3、稠厚器5及离心机6将盐分结晶与浓盐水分离;
随后浓盐水依次进入一级臭氧接触池9、一级生化好氧池10、二级臭氧接触池11和二级生化好氧池12,通过臭氧发生装置为一级臭氧接触池9和二级臭氧接触池11提供臭氧,使其臭氧浓度分别为10-20mg/L和5-10mg/L,通过鼓风机15为一级生化好氧池10和二级生化好氧池12提供氧气,使其溶氧浓度分别为3-5mg/L和1-3mg/L;
随后浓盐水进入均相反应罐13,均相反应罐13通入臭氧,臭氧在镧系金属催化剂和电磁场作用下产生羟基自由基,对不易被臭氧氧化处理和好氧生物处理的残留难降解有机物进行高效催化氧化分解,最终盐分和有机物被去除后的浓盐水进入清水池22。
本公开的其中一具体应用实施例如下:
某工业园区污水处理厂,采用超滤+反渗透工艺实现废水再生,产生反渗透浓盐水,硬度在1400-1800mg/L波动,最高时达到2200mg/L。
反渗透浓盐水首先进入结晶器3,结晶停留时间90min,投加 1.5-2.5g/LCaSO4.2H20晶种诱导结晶,阻垢剂去除剂加药浓度为 100-200ppm,出水硬度受进水水质、温度、晶浆浓度等多因素影响,波动在600-700mg/L,硬度去除率稳定在55%-65%;经稠厚机5处理以及离心机6脱水后,实现CaSO4的回收利用。
经结晶装置100处理后,浓盐水依次进入一级臭氧接触池9、一级生化好氧池10、二级臭氧接触池11和二级生化好氧池12。一级臭氧接触池9臭氧浓度为15mg/L,通气量为1.5L/min,停留时间为3h;一级生化好氧池10停留时间为3h,溶氧浓度控制在3.5g/L;二级臭氧接触池11臭氧浓度为5mg/L,通气量为1.5L/min,停留时间为1h;二级生化好氧池12停留时间为3h,溶氧浓度控制在2mg/L。随着上游水质的变化,结晶处理后浓盐水(ChemicalOxygen Demand,简称COD) 在140-200mg/L范围内波动,经臭氧接触池和生化好氧池处理后,浓盐水COD稳定在40-50mg/L之间,达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A标准。
随后浓盐水进入均相反应罐13,经1h催化剂和臭氧催化氧化后,处理后最终的出水COD在20-30mg/L范围内,臭氧投加去除比 O3/△COD约为1.2:1。
需要说明的是,在本文中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上仅是本公开的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本公开将不会被限制于本文的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种反渗透浓盐水处理系统,其特征在于,包括顺次对浓盐水进行处理的结晶装置(100)、臭氧-生化处理装置(200)及均相催化氧化装置(300);
所述结晶装置(100)具有用于进浓盐水的进液端,所述结晶装置(100)用于对浓盐水进行结晶处理;所述臭氧-生化处理装置(200)的进液端与所述结晶装置(100)的出液端连通,所述臭氧-生化处理装置(200)用于对经所述结晶装置(100)处理后的浓盐水进行臭氧氧化及好氧生化处理;所述均相催化氧化装置(300)的进液端与所述臭氧-生化处理装置(200)的出液端连通,所述均相催化氧化装置(300)内通入有催化剂和臭氧,用于对经所述臭氧-生化处理装置(200)处理后的浓盐水进行催化氧化处理。
2.根据权利要求1所述的反渗透浓盐水处理系统,其特征在于,所述结晶装置(100)包括结晶器(3),所述结晶器(3)具有容纳腔,所述结晶器(3)具有分别与所述容纳腔连通的进液端和第一清液出口端,所述结晶器(3)的进液端形成为所述结晶装置(100)的进液端;
所述容纳腔内设置有搅拌器(4),所述容纳腔内通入有用于诱导浓盐水结晶的晶种;
所述第一清液出口端形成为所述结晶装置(100)的至少部分出液端,所述第一清液出口端与所述臭氧-生化处理装置(200)的进液端连通。
3.根据权利要求2所述的反渗透浓盐水处理系统,其特征在于,所述结晶装置(100)还包括稠厚器(5)和离心机(6),所述稠厚器(5)的进液端与所述结晶器(3)的浓缩液出口端连通,所述稠厚器(5)用于对经所述结晶器(3)处理后的浓盐水进行浓缩;所述稠厚器(5)具有与所述臭氧-生化处理装置(200)连通的第二清液出口端;
所述离心机(6)的进液端与所述稠厚器(5)的浓缩液出口端连通,所述离心机(6)具有与所述臭氧-生化处理装置(200)连通的第三清液出口端。
4.根据权利要求2所述的反渗透浓盐水处理系统,其特征在于,所述结晶装置(100)还包括加药箱(7)和加药泵(8);
所述加药箱(7)内通有除垢剂去除剂,所述加药泵(8)的进口端与所述加药箱(7)的出药口连通,所述加药泵(8)的出口端与所述容纳腔连通。
5.根据权利要求1至4任一项所述的反渗透浓盐水处理系统,其特征在于,所述臭氧-生化处理装置(200)包括至少一个臭氧接触池和至少一个生化好氧池;所述臭氧接触池的进液端与所述结晶装置(100)的出液端连通,所述臭氧接触池内通入有臭氧;所述臭氧接触池的出液端与所述生化好氧池的进液端连通,所述生化好氧池内通入有氧气;所述生化好氧池的出液端与所述均相催化氧化装置(300)的进液端连通。
6.根据权利要求5所述的反渗透浓盐水处理系统,其特征在于,所述臭氧接触池为两个,分别为一级臭氧接触池(9)和二级臭氧接触池(11),所述二级臭氧接触池(11)内的臭氧浓度低于所述一级臭氧接触池(9)内的臭氧浓度;
所述生化好氧池为两个,分别为一级生化好氧池(10)和二级生化好氧池(12),所述二级生化好氧池(12)内的溶氧浓度低于所述一级生化好氧池(10)内的溶氧浓度;
所述一级臭氧接触池(9)的进液端与所述结晶装置(100)的出液端连通,所述一级臭氧接触池(9)、所述一级生化好氧池(10)、所述二级臭氧接触池(11)及所述二级生化好氧池(12),所述二级生化好氧池(12)的出液端与所述均相催化氧化装置(300)的进液端连通。
7.根据权利要求5所述的反渗透浓盐水处理系统,其特征在于,所述生化好氧池内设置有生物填料(14);
和/或,所述反渗透浓盐水处理系统还包括鼓风机(15),所述生化好氧池具有与所述鼓风机(15)连通的氧气入口。
8.根据权利要求5所述的反渗透浓盐水处理系统,其特征在于,还包括臭氧发生装置,所述臭氧发生装置包括顺次连通设置的空分装置(16)、臭氧发生器(17)及臭氧曝气盘(19);
所述臭氧接触池和所述均相催化氧化装置(300)内均设置有所述臭氧曝气盘(19)。
9.根据权利要求8所述的反渗透浓盐水处理系统,其特征在于,还包括臭氧回收装置(20),所述臭氧回收装置(20)的进口端与所述臭氧接触池及所述均相催化氧化装置(300)连通,所述臭氧回收装置(20)的出口端与所述臭氧发生器(17)连通。
10.根据权利要求9所述的反渗透浓盐水处理系统,其特征在于,还包括臭氧破坏装置(21),所述臭氧回收装置(20)的出口端与所述臭氧破坏装置(21)连通。
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