CN218709570U - 自养型总氮去除设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自养型总氮去除设备，包括：反应容器体被配置为连通于污水输送管路，提供处理空间的同时，还收容有脱氮微生物；反硝化供料装置被配置为连通于反应容器体，以向反应容器体内输入反硝化物料；脱气分离装置、澄清分离装置和澄清液输出装置均被配置为定位内置于反应容器体内部的上部处、并与反应容器体内部相贯通；脱气分离装置用于收集和排出由反硝化反应生成的氮气，及对污水进行脱气和分离处理；澄清分离装置用于对脱气后的污水进行澄清处理；澄清液输出装置用于将澄清处理后的澄清液输出。该自养型总氮去除设备可实现对污水进行高效脱除总氮和分离澄清，精简了设备，减小了设备的占地面积，降低了配套基建的投入成本。

Description

自养型总氮去除设备

技术领域

本实用新型涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种自养型总氮去除设备。

背景技术

污水自养型脱氮技术，是在上世纪末期被提出来的新型污水脱氮技术，细分为硫自养脱氮技术、氢自养脱氮技术、铁自养脱氮技术等等，其中最为成熟、且应用最为广泛的是硫自养脱氮技术。

采用流化床形式的硫自养脱氮技术为了提高传质效率，往往选择采用粒径极其微小的硫磺粉末。但是，由于硫的疏水特性以及活性污泥质量较轻的特点，反硝化反应产生的氮气往往携带大量的硫磺粉末及活性污泥上升至水面，且极难自然沉降。因而，研制一种具有良好脱氮性能与分离能力的自养型脱氮设备，是具有极高的现实意义的。

有鉴于此，特提出本实用新型。

发明内容

为了克服上述缺陷，本实用新型提供了一种自养型总氮去除设备，其可实现对污水进行高效脱除总氮及分离澄清操作，既精简了设备，减小了生物脱氮设备的占地面积，又降低了配套基建的投入成本。

本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种自养型总氮去除设备，包括：

反应容器体，被配置为连通于污水输送管路，为污水处理提供处理空间；同时，所述反应容器体内还收容有脱氮微生物；

反硝化供料装置，被配置为连通于所述反应容器体，以向所述反应容器体内输入反硝化物料；

脱气分离装置、澄清分离装置和澄清液输出装置，均被配置为定位内置于所述反应容器体内部的上部处、并同时与所述反应容器体内部相贯通；且所述脱气分离装置用于收集和排出由反硝化反应生成的氮气，以及用于对污水进行脱气和分离处理；所述澄清分离装置用于对脱气后的污水进行澄清处理；所述澄清液输出装置用于将澄清处理后的澄清液输出。

作为本实用新型的进一步改进，所述反应容器体的上侧开口、下侧封闭；

所述脱气分离装置包括第一箱体和脱气分离机构，所述第一箱体定位内置于所述反应容器体内部的上部处，所述第一箱体的上侧开口、下侧形成有用于收集氮气的集气部件，且所述第一箱体立壁上并靠近于所述集气部件的位置处还设置有排气口，即：所述集气部件、所述排气口、所述反应容器体内部、及所述反应容器体的上开口一起构成了上述氮气被收集及排出的通路；所述脱气分离机构定位设置于所述第一箱体内，以对含有未能沿所述通路排出的氮气的污水进行脱气处理，以及同时对污水进行澄清处理。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一箱体具有箱体上部和箱体下部，所述箱体上部为上下两侧均呈开口状的中空方体结构，所述箱体下部为波浪结构，所述箱体下部定位并盖合连接于所述箱体上部的下侧上，且所述箱体下部即为所述集气部件；所述排气口设置在所述箱体上部下侧上并对应于所述箱体下部波峰的位置处。

作为本实用新型的进一步改进，所述箱体下部为锥形波浪结构、U形波浪结构和梯形波浪结构中的一种，并在所述箱体下部的每一波谷处均设置有第一开口。

作为本实用新型的进一步改进，所述脱气分离机构具有外壳体和若干脱气板，所述外壳体为上下两侧均呈开口状的中空方体结构，且所述外壳体定位设置于所述箱体上部内；若干所述脱气板相互平行、并分别相对水平面倾斜的定位内置于所述外壳体中，以使得若干所述脱气板能够对流经它们之间的污水进行脱气处理；同时，借由若干所述脱气板相对水平面的倾斜布置，还使得若干所述脱气板能够对流经它们之间的污水进行澄清处理。

作为本实用新型的进一步改进，所述澄清分离装置包括第二箱体和澄清分离器件，所述第二箱体为上下两侧均呈开口状的中空方体结构，并定位内置于所述箱体上部中；所述澄清分离器件为由若干根中空分离管彼此连接形成的蜂窝网状结构，所述澄清分离器件定位内置于所述第二箱体中，且所述澄清分离器件中的每一所述中空分离管均相对水平面呈倾斜布置，以使得所述中空分离管能够对流经它们中的污水进行澄清处理。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一箱体竖立布置于所述反应容器体内部的上部处；

所述外壳体相对所述箱体上部倾斜的布置于所述箱体上部内，且所述外壳体还与若干所述脱气板相互平行；

每一所述脱气板相对水平面的倾斜角度为50度～60度；

所述第二箱体竖立布置于所述箱体上部中；

每一所述中空分离管相对水平面的倾斜角度为50度～60度。

作为本实用新型的进一步改进，所述脱气分离机构为两组，两组所述脱气分离机构分别设置于所述箱体上部的相对两内壁与所述第二箱体的相对两外壁之间；

且两组所述脱气分离机构和所述澄清分离装置还协同覆盖了所述箱体下部上侧面的大部分区域。

作为本实用新型的进一步改进，所述澄清液输出装置具有溢流堰，所述溢流堰定位设置于所述第二箱体内部的上部处，并同时置于所述澄清分离器件的上方；且所述溢流堰通过出水管连通于外部接水装置。

作为本实用新型的进一步改进，所述污水输送管路的一端伸入所述反应容器体内部，并定位设置于所述反应容器体的内底壁上；

还设有一回流管路，所述回流管路连接且连通于所述污水输送管路与所述第一箱体之间；

所述反硝化供料装置具有硫源供料管路和碱源供料管路，所述硫源供料管路和所述碱源供料管路均分别可选择性的连接且连通于所述污水输送管路或者所述回流管路上。

本实用新型的有益效果是：通过结构创新，本实用新型所述自养型总氮去除设备在实现对污水进行高效脱除总氮的同时，还可实现对污水进行分离澄清，无需外配沉淀分离设备，精简了设备，减小了生物脱氮设备的占地面积，降低了配套基建的投入成本。

附图说明

图1为本实用新型所述自养型总氮去除设备的立体结构示意图；

图2为本实用新型所述自养型总氮去除设备的俯视结构示意图；

图3为本实用新型所述自养型总氮去除设备的局部结构示意图(去掉所述反应容器体的部分结构)；

图4为本实用新型所述脱气分离装置和所述澄清分离装置装配在一起时的局部结构示意图(去掉了所述脱气分离装置的部分结构)；

图5为图4所示脱气分离机构和澄清分离器件的放大结构示意图。

结合附图，作以下说明：

1、反应容器体；2、污水输送管路；3、反硝化供料装置；30、硫源供料管路；31、碱源供料管路；4、脱气分离装置；40、第一箱体；400、第一开口；401、箱体上部；402、箱体下部；403、排气口；41、脱气分离机构；410、外壳体；411、脱气板；5、澄清分离装置；50、第二箱体；51、澄清分离器件；510、中空分离管；6、澄清液输出装置；60、溢流堰；61、出水管；7、回流管路；300、脱气区域；500、积泥区。

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型的一个较佳实施例作详细说明。

实施例：

请参阅附图1至附图3所示，分别为本实用新型所述自养型总氮去除设备的立体结构示意图、俯视结构示意图和局部结构示意图。

所述的自养型总氮去除设备包括反应容器体1、反硝化供料装置3、脱气分离装置4、澄清分离装置5和澄清液输出装置6，其中，所述反应容器体1被配置为连通于污水输送管路2，为污水处理提供处理空间；同时，所述反应容器体1内还收容有脱氮微生物(所述脱氮微生物采用常规的脱氮硫杆菌和脱氮副球菌等)；所述反硝化供料装置3被配置为连通于所述反应容器体1，以向所述反应容器体1内输入反硝化物料；所述脱气分离装置4、澄清分离装置5和澄清液输出装置6均被配置为定位内置于所述反应容器体1内部的上部处、并同时与所述反应容器体1内部相贯通；且所述脱气分离装置4用于收集和排出由反硝化反应生成的氮气(实现初步气、水分离)，以及用于对污水进行脱气(进一步实现气、水分离)和澄清处理(实现固、液分离澄清)；所述澄清分离装置5用于对脱气后的污水进行澄清处理(实现固、液分离澄清)；所述澄清液输出装置6用于将澄清处理后的澄清液输出。

本实用新型所述自养型总氮去除设备可实现对污水进行脱除总氮和分离澄清操作，精简了设备，减小了生物脱氮设备的占地面积，降低了配套基建的投入成本。

以下对所述自养型总氮去除设备中的脱气分离装置4、澄清分离装置5、澄清液输出装置6及反硝化供料装置3的具体结构进行详细说明。

Ⅰ)所述脱气分离装置4；

本实施例中，优选的，所述反应容器体1的上侧开口、下侧封闭，并将反应容器体1上侧形成的开口称为“上开口”。

所述脱气分离装置4包括第一箱体40和脱气分离机构41，所述第一箱体40通过支架定位内置于所述反应容器体1内部的上部处，所述第一箱体40的上侧开口、下侧形成有用于收集氮气的集气部件，且所述第一箱体40立壁上并靠近于所述集气部件的位置处还设置有排气口403，可参见附图3和附图4所示，即：所述集气部件、所述排气口403、所述反应容器体1内部、及所述反应容器体1的上开口一起构成了上述氮气被收集及排出的通路；所述脱气分离机构41亦通过支架定位设置于所述第一箱体40内，以对含有未能沿所述通路排出的氮气的污水进行脱气处理，以及同时对污水进行澄清处理(具体脱气和分离澄清原理见下述“所述自养型总氮去除设备的工作方法”中的说明)。

进一步的，所述第一箱体40具有箱体上部401和箱体下部402，所述箱体上部401为上下两侧均呈开口状的中空方体结构，所述箱体下部402为波浪结构，所述箱体下部402定位并盖合连接于所述箱体上部401的下侧上，且所述箱体下部402即为所述集气部件；

所述排气口403设置在所述箱体上部401下侧上并对应于所述箱体下部402波峰的位置处。

更进一步的，对于上述箱体下部402与箱体上部401之间的定位连接方式，可采用焊接与通过支架连接相结合的方式来实现，但也不局限于上述连接方式。

对于所述箱体下部402的波浪结构，可优选采用锥形波浪结构、U形波浪结构和梯形波浪结构中的一种(见附图4所示，本例优选为锥形波浪结构)，并在所述箱体下部402的每一波谷处均设置有一水平长条形的第一开口400，用于排污泥。

进一步的，见附图4和5所示，所述脱气分离机构41具有外壳体410和若干脱气板411，所述外壳体410为上下两侧均呈开口状的中空方体结构，且所述外壳体410亦通过支架或者紧固件连接或者其它固连方式来定位设置于所述箱体上部401内；若干所述脱气板411相互平行、并分别相对水平面倾斜的定位内置于所述外壳体410中(此处的“定位”方式可采用焊接固连或者插接等方式来实现)，以使得若干所述脱气板411能够对流经它们之间的污水进行脱气处理；同时，借由若干所述脱气板411相对水平面的倾斜布置，还使得若干所述脱气板411能够对流经它们之间的污水进行分离澄清处理。所述脱气板411的配置，一方面可有效延长了污水在所述外壳体410中的路径，并使得污水在脱气板411上流动时产生紊流，进而使得氮气与水被分散开来(水流沿着所述脱气板411向下运动，氮气沿着所述脱气板411向上运动)，从而对水呈现出好的脱气效果；另一方面可阻挡/分离去除掉水中的一些悬浮物(如活性污泥等)，对水表现出好的分离澄清效果，能够减轻所述澄清分离装置5的澄清负荷。

更进一步的，所述第一箱体40竖立布置于所述反应容器体1内部的上部处；所述外壳体410相对所述箱体上部401倾斜的布置于所述箱体上部401内，且所述外壳体410还与若干所述脱气板411相互平行；每一所述脱气板411相对水平面的倾斜角度为50度～60度，可优选为55度或58度等，以使得所述脱气板411呈现出最佳的脱气效果和分离澄清效果。

Ⅱ)所述澄清分离装置5；

在本实施例中，优选的，所述澄清分离装置5包括第二箱体50和澄清分离器件51，可参见附图4和5所示，所述第二箱体50为上下两侧均呈开口状的中空方体结构，并亦通过支架来定位内置于所述箱体上部401中，且所述第二箱体50下开口侧还靠近于所述箱体下部402；所述澄清分离器件51为由若干根上下两侧均呈开口状的中空分离管510彼此连接形成的蜂窝网状结构，所述澄清分离器件51定位内置于所述第二箱体50中，且所述澄清分离器件51中的每一所述中空分离管510均相对水平面呈倾斜布置，以使得所述中空分离管510能够对流经它们中的污水进行澄清处理(利用了浅层沉淀原理)。所述中空分离管510可阻挡/分离去除掉水中的一些悬浮物，表现出好的污水分离澄清效果。

进一步优选的，所述第二箱体50竖立布置于所述箱体上部401中；每一所述中空分离管510相对水平面的倾斜角度为50度～60度，可优选为55度或58度等，以使得所述澄清分离器件51呈现出最佳的分离澄清效果。

进一步优选的，所述脱气分离机构41为两组，两组所述脱气分离机构41分别设置于所述箱体上部401的相对两内壁与所述第二箱体50的相对两外壁之间；且两组所述脱气分离机构41和所述澄清分离装置5还协同覆盖了所述箱体下部402上侧面的大部分区域。

具体的，所述箱体上部401和所述第二箱体50的四壁均分别为两个长壁和两个宽壁，因而，将上述箱体上部401的相对两内壁对应称为“相对两长内壁”，将所述第二箱体50的相对两外壁对应称为“相对两长外壁”。为保证所述脱气分离装置4和所述澄清分离装置5的脱气及澄清效果，所述脱气分离装置4和所述澄清分离装置5协同覆盖了所述箱体下部402上侧面的大部分区域，仅保留了所述箱体下部402的相对两宽侧未被完全覆盖，也就是在所述第二箱体50的相对两宽外壁与所述箱体上部401的相对两宽内壁之间形成有间隙，以便于设备装配。说明：上述间隙尺寸是非常小的，满足：在方便设备装配的前提下，可避免使悬浮物等经由间隙上升进入所述澄清液输出装置6中。

Ⅲ)所述澄清液输出装置6；

在本实施例中，优选的，所述澄清液输出装置6具有溢流堰60，所述溢流堰60定位设置于所述第二箱体50内部的上部处，并同时置于所述澄清分离器件51的上方；且所述溢流堰60通过出水管61连通于外部接水装置。可参阅附图2所示。

Ⅳ)所述反硝化供料装置3；

在本实施例中，优选的，所述污水输送管路2的一端伸入所述反应容器体1内部，并定位设置于所述反应容器体1的内底壁上，可参阅附图3所示；还设有一回流管路7，所述回流管路7连接且连通于所述污水输送管路2与所述第一箱体40之间，可参阅附图1所示。

所述反硝化供料装置3具有硫源供料管路30和碱源供料管路31，所述硫源供料管路30和所述碱源供料管路31均分别可选择性的连接且连通于所述污水输送管路2或者所述回流管路7上。

公知的，硫源为硫磺，碱源为铁复合矿物。所述反硝化供料装置3具有用于溶解制备硫磺溶液的第一反应容器、用于溶解制备铁复合矿物溶液的第二反应容器、连通于所述第一反应容器出液口与所述硫源供料管路30进液口之间的第一加药泵、及连通于所述第二反应容器出液口与所述碱源供料管路31进液口之间的第二加药泵，所述第一加药泵和所述第二加药泵均分别电连接于控制装置，且见附图1所示，优选的，所述硫源供料管路30连接且连通于所述回流管路7上，所述碱源供料管路31连接且连通于所述污水输送管路2上。

以下结合上述自养型总氮去除设备的具体结构，对本实用新型所述自养型总氮去除设备的工作方法进行详细说明：

结合附图1至附图5所示，污水经所述污水输送管路2进入所述反应容器体1中，硫源依次经所述硫源供料管路30、所述回流管路7和所述污水输送管路2进入所述反应容器体1中，碱源依次经所述碱源供料管路31和所述污水输送管路2进入所述反应容器体1中。硫源和碱源的加入引发了反硝化反应，进而产生了大量氮气。

借由氮气和上升的水流作用、可带动所述反应容器体1中的脱氮微生物在所述反应容器体1内部的下部处移动，并且氮气大部分会被收集于所述箱体下部402下侧内，再经由排气用的所述通路快速排出。而对于未能沿所述通路排出的氮气，会随着污水上升而落入“介于所述第一箱体40、所述第二箱体50与所述外壳体410之间”的脱气区域300中。在该脱气区域300中，借由若干所述脱气板411、可实现水流与氮气作方向相反的运动，即：水流自上而下经过脱气区、氮气向上运动逸散至大气中。因而，水流经过该脱气区域300时，其含有的氮气基本可全部被脱除。此外，脱气区域300的所述脱气板411还能够阻挡、分离水中的一部分悬浮物(悬浮物产生原因为：因部分氮气会附着在活性污泥上面，从而会携带着活性污泥运动、形成悬浮物)，被分离的悬浮物(即污泥)会沉降在“介于所述箱体下部402与所述第二箱体50下侧之间”的积泥区500中，当污泥沉降一定程度后，会经所述第一开口400下排放至所述反应容器体1中。由于积泥区500中污泥的阻碍作用，废水经过该脱气区域300后，会折返并从所述第二箱体50的下侧进入所述第二箱体50中。届时，所述澄清分离器件51会对水中的悬浮物做进一步去除。自此完成全部的处理工序，且处理完成后得到的澄清水依次经所述溢流堰60、所述出水管61流出至外部接水装置。

综上所述，本实用新型所述自养型总氮去除设备通过结构创新，在实现对污水进行高效脱除总氮的同时，还可实现对污水进行分离澄清，无需外配沉淀分离设备，精简了设备，减小了生物脱氮设备的占地面积，降低了配套基建的投入成本。

在以上的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是以上描述仅是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，因此本实用新型不受上面公开的具体实施的限制。同时任何熟悉本领域技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种自养型总氮去除设备，其特征在于：包括：

反应容器体(1)，被配置为连通于污水输送管路(2)，为污水处理提供处理空间；同时，所述反应容器体(1)内还收容有脱氮微生物；

反硝化供料装置(3)，被配置为连通于所述反应容器体(1)，以向所述反应容器体(1)内输入反硝化物料；

脱气分离装置(4)、澄清分离装置(5)和澄清液输出装置(6)，均被配置为定位内置于所述反应容器体(1)内部的上部处、并同时与所述反应容器体(1)内部相贯通；且所述脱气分离装置(4)用于收集和排出由反硝化反应生成的氮气，以及用于对污水进行脱气和分离处理；所述澄清分离装置(5)用于对脱气后的污水进行澄清处理；所述澄清液输出装置(6)用于将澄清处理后的澄清液输出。

2.根据权利要求1所述的自养型总氮去除设备，其特征在于：所述反应容器体(1)的上侧开口、下侧封闭；

所述脱气分离装置(4)包括第一箱体(40)和脱气分离机构(41)，所述第一箱体(40)定位内置于所述反应容器体(1)内部的上部处，所述第一箱体(40)的上侧开口、下侧形成有用于收集氮气的集气部件，且所述第一箱体(40)立壁上并靠近于所述集气部件的位置处还设置有排气口(403)，即：所述集气部件、所述排气口(403)、所述反应容器体(1)内部、及所述反应容器体(1)的上开口一起构成了上述氮气被收集及排出的通路；所述脱气分离机构(41)定位设置于所述第一箱体(40)内，以对含有未能沿所述通路排出的氮气的污水进行脱气处理，以及同时对污水进行澄清处理。

3.根据权利要求2所述的自养型总氮去除设备，其特征在于：所述第一箱体(40)具有箱体上部(401)和箱体下部(402)，所述箱体上部(401)为上下两侧均呈开口状的中空方体结构，所述箱体下部(402)为波浪结构，所述箱体下部(402)定位并盖合连接于所述箱体上部(401)的下侧上，且所述箱体下部(402)即为所述集气部件；

所述排气口(403)设置在所述箱体上部(401)下侧上并对应于所述箱体下部(402)波峰的位置处。

4.根据权利要求3所述的自养型总氮去除设备，其特征在于：所述箱体下部(402)为锥形波浪结构、U形波浪结构和梯形波浪结构中的一种，并在所述箱体下部(402)的每一波谷处均设置有第一开口(400)。

5.根据权利要求3所述的自养型总氮去除设备，其特征在于：所述脱气分离机构(41)具有外壳体(410)和若干脱气板(411)，所述外壳体(410)为上下两侧均呈开口状的中空方体结构，且所述外壳体(410)定位设置于所述箱体上部(401)内；若干所述脱气板(411)相互平行、并分别相对水平面倾斜的定位内置于所述外壳体(410)中，以使得若干所述脱气板(411)能够对流经它们之间的污水进行脱气处理；同时，借由若干所述脱气板(411)相对水平面的倾斜布置，还使得若干所述脱气板(411)能够对流经它们之间的污水进行澄清处理。

6.根据权利要求5所述的自养型总氮去除设备，其特征在于：所述澄清分离装置(5)包括第二箱体(50)和澄清分离器件(51)，所述第二箱体(50)为上下两侧均呈开口状的中空方体结构，并定位内置于所述箱体上部(401)中；所述澄清分离器件(51)为由若干根中空分离管(510)彼此连接形成的蜂窝网状结构，所述澄清分离器件(51)定位内置于所述第二箱体(50)中，且所述澄清分离器件(51)中的每一所述中空分离管(510)均相对水平面呈倾斜布置，以使得所述中空分离管(510)能够对流经它们中的污水进行澄清处理。

7.根据权利要求6所述的自养型总氮去除设备，其特征在于：所述第一箱体(40)竖立布置于所述反应容器体(1)内部的上部处；

所述外壳体(410)相对所述箱体上部(401)倾斜的布置于所述箱体上部(401)内，且所述外壳体(410)还与若干所述脱气板(411)相互平行；

每一所述脱气板(411)相对水平面的倾斜角度为50度～60度；

所述第二箱体(50)竖立布置于所述箱体上部(401)中；

每一所述中空分离管(510)相对水平面的倾斜角度为50度～60度。

8.根据权利要求6所述的自养型总氮去除设备，其特征在于：所述脱气分离机构(41)为两组，两组所述脱气分离机构(41)分别设置于所述箱体上部(401)的相对两内壁与所述第二箱体(50)的相对两外壁之间；

且两组所述脱气分离机构(41)和所述澄清分离装置(5)还协同覆盖了所述箱体下部(402)上侧面的大部分区域。

9.根据权利要求6所述的自养型总氮去除设备，其特征在于：所述澄清液输出装置(6)具有溢流堰(60)，所述溢流堰(60)定位设置于所述第二箱体(50)内部的上部处，并同时置于所述澄清分离器件(51)的上方；且所述溢流堰(60)通过出水管(61)连通于外部接水装置。

10.根据权利要求2所述的自养型总氮去除设备，其特征在于：所述污水输送管路(2)的一端伸入所述反应容器体(1)内部，并定位设置于所述反应容器体(1)的内底壁上；

还设有一回流管路(7)，所述回流管路(7)连接且连通于所述污水输送管路(2)与所述第一箱体(40)之间；

所述反硝化供料装置(3)具有硫源供料管路(30)和碱源供料管路(31)，所述硫源供料管路(30)和所述碱源供料管路(31)均分别可选择性的连接且连通于所述污水输送管路(2)或者所述回流管路(7)上。

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