JP2845651B2 - 中空糸膜ろ過装置の洗浄装置 - Google Patents
中空糸膜ろ過装置の洗浄装置Info
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- Japan
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- fiber membrane
- membrane filtration
- filtration device
- washing
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、中空糸状の多孔質高分
子膜を集束した中空糸膜モジュールを用いた中空糸膜ろ
過装置の洗浄装置に関する。
子膜を集束した中空糸膜モジュールを用いた中空糸膜ろ
過装置の洗浄装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】中空糸状の多孔質高分子膜（中空糸膜）
を集束した中空糸膜モジュールを用いて水をろ過処理す
る従来の中空糸膜ろ過装置を図６に示す。粒径を有する
固形物を含む原水供給配管７から原水をろ過処理塔２内
の中空糸膜モジュール１の中空糸膜の表面からその内部
に通水することにより、原水中の固形物は中空糸膜モジ
ュールの中空糸膜の表面にとどまり、固形物が除かれた
水は中空糸膜モジュールの中空糸膜の内部を通ってろ過
水配管８へ流れる。原水の通水を継続すると次第に中空
糸膜モジュールの中空糸膜の表面に固形物が溜り、中空
糸膜モジュール出入口間の圧力損失が大きくなり、又
は、ろ過水の流量が減少する。その様な状態になったと
きは、中空糸膜モジュールの中空糸膜の表面の固形物を
取り除く洗浄操作が必要となる。
を集束した中空糸膜モジュールを用いて水をろ過処理す
る従来の中空糸膜ろ過装置を図６に示す。粒径を有する
固形物を含む原水供給配管７から原水をろ過処理塔２内
の中空糸膜モジュール１の中空糸膜の表面からその内部
に通水することにより、原水中の固形物は中空糸膜モジ
ュールの中空糸膜の表面にとどまり、固形物が除かれた
水は中空糸膜モジュールの中空糸膜の内部を通ってろ過
水配管８へ流れる。原水の通水を継続すると次第に中空
糸膜モジュールの中空糸膜の表面に固形物が溜り、中空
糸膜モジュール出入口間の圧力損失が大きくなり、又
は、ろ過水の流量が減少する。その様な状態になったと
きは、中空糸膜モジュールの中空糸膜の表面の固形物を
取り除く洗浄操作が必要となる。
【０００３】洗浄操作としては、（１）中空糸膜モジュ
ール入口側の原水又は洗浄液供給配管１１から導入した
洗浄液に、ろ過処理塔２の下部より洗浄空気供給配管１
０から空気を供給して中空糸膜モジュールを気泡で洗浄
した後、排水配管９から排水する方法、（２）中空糸膜
モジュール出口側を加圧して中空糸膜を透してろ過水を
逆流させて中空糸膜モジュールを洗浄した後、排水配管
９から排水する方法等が挙げられる。尚、この種の技術
として関連するものには例えば、特開昭６０−１９００
２号等が挙げられる。
ール入口側の原水又は洗浄液供給配管１１から導入した
洗浄液に、ろ過処理塔２の下部より洗浄空気供給配管１
０から空気を供給して中空糸膜モジュールを気泡で洗浄
した後、排水配管９から排水する方法、（２）中空糸膜
モジュール出口側を加圧して中空糸膜を透してろ過水を
逆流させて中空糸膜モジュールを洗浄した後、排水配管
９から排水する方法等が挙げられる。尚、この種の技術
として関連するものには例えば、特開昭６０−１９００
２号等が挙げられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の発明者は、検
討・研究の結果、下記の知見を得た。すなわち、中空糸
膜は、高分子化合物であり、微細な多孔質であることか
ら、洗浄に用いる液体の温度が高いと軟化して強度が弱
くなる性質があり、液体の温度が低いと固くなって脆く
なる性質がある。また、前記した洗浄操作は、激しい撹
拌又は加圧を伴うこと等から、中空糸膜にとって過酷な
条件である。さらに、洗浄液中に中空糸膜モジュールか
ら剥離した固形物が懸濁していると前記中空糸膜の性質
や洗浄条件等の相乗効果により、高温においては、中空
糸膜の表面を潰して中空糸膜の細孔を塞いだり、低温に
おいては、中空糸膜の物理的強度が低くなるという問題
がある。
討・研究の結果、下記の知見を得た。すなわち、中空糸
膜は、高分子化合物であり、微細な多孔質であることか
ら、洗浄に用いる液体の温度が高いと軟化して強度が弱
くなる性質があり、液体の温度が低いと固くなって脆く
なる性質がある。また、前記した洗浄操作は、激しい撹
拌又は加圧を伴うこと等から、中空糸膜にとって過酷な
条件である。さらに、洗浄液中に中空糸膜モジュールか
ら剥離した固形物が懸濁していると前記中空糸膜の性質
や洗浄条件等の相乗効果により、高温においては、中空
糸膜の表面を潰して中空糸膜の細孔を塞いだり、低温に
おいては、中空糸膜の物理的強度が低くなるという問題
がある。
【０００５】しかるに、従来技術では、中空糸膜モジュ
ールの洗浄に用いる液体（前記洗浄方法（１）では原水
又は供給された洗浄液、前記洗浄方法（２）ではろ過
水）の温度及び固形物濃度に対する配慮がされておら
ず、洗浄する際に中空糸膜の物理的強度が低下するとい
う問題点があった。
ールの洗浄に用いる液体（前記洗浄方法（１）では原水
又は供給された洗浄液、前記洗浄方法（２）ではろ過
水）の温度及び固形物濃度に対する配慮がされておら
ず、洗浄する際に中空糸膜の物理的強度が低下するとい
う問題点があった。
【０００６】本発明の目的は、前記知見に基づき、中空
糸状の多孔質高分子膜（中空糸膜）を集束した中空糸膜
モジュールを用いた中空糸膜ろ過装置において、中空糸
膜モジュールを洗浄する際、中空糸膜の物理的強度低下
を防ぐ様にした中空糸膜ろ過装置の洗浄装置を提供する
ことにある。
糸状の多孔質高分子膜（中空糸膜）を集束した中空糸膜
モジュールを用いた中空糸膜ろ過装置において、中空糸
膜モジュールを洗浄する際、中空糸膜の物理的強度低下
を防ぐ様にした中空糸膜ろ過装置の洗浄装置を提供する
ことにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による中空糸膜ろ過装置の洗浄装置は、特許
請求の範囲の各請求項に記載されたとおりの特徴を有す
る。
に、本発明による中空糸膜ろ過装置の洗浄装置は、特許
請求の範囲の各請求項に記載されたとおりの特徴を有す
る。
【０００８】
【作用】前述したように、中空糸膜は高分子化合物であ
り、微細な多孔質であることから、温度が高いと軟化し
て強度が弱くなり、温度が低いと固くなって脆くなる性
質がある。
り、微細な多孔質であることから、温度が高いと軟化し
て強度が弱くなり、温度が低いと固くなって脆くなる性
質がある。
【０００９】図７に中空糸膜の引っ張り及び曲げ破断強
度を示す。引っ張り破断強度は、温度が高くなると、低
くなり、他方、曲げ破断強度は、温度が低くなると、低
くなることがわかる。従って、過酷な条件で行なわなけ
ればならない中空糸膜モジュールの洗浄に際しては、洗
浄に用いる液を中空糸の物理的強度に支障をきたさない
温度範囲に調整する必要がある。本発明は、この様な温
度調整を行うものである。
度を示す。引っ張り破断強度は、温度が高くなると、低
くなり、他方、曲げ破断強度は、温度が低くなると、低
くなることがわかる。従って、過酷な条件で行なわなけ
ればならない中空糸膜モジュールの洗浄に際しては、洗
浄に用いる液を中空糸の物理的強度に支障をきたさない
温度範囲に調整する必要がある。本発明は、この様な温
度調整を行うものである。
【００１０】また、洗浄中において、中空糸膜の強度が
低くなっているところに固形物が多量に存在すると、中
空糸膜の表面に固形物が当たり、中空糸膜の物理的強度
低下は加速される。そのため、中空糸膜モジュールの洗
浄に際しては、前記の温度調整をするとともに、請求項
４の如く、固形物を分離することが好ましい。
低くなっているところに固形物が多量に存在すると、中
空糸膜の表面に固形物が当たり、中空糸膜の物理的強度
低下は加速される。そのため、中空糸膜モジュールの洗
浄に際しては、前記の温度調整をするとともに、請求項
４の如く、固形物を分離することが好ましい。
【００１１】
【実施例】図１は本発明の一実施例を示す。図１に示す
ように、中空糸膜モジュール１を内蔵したろ過処理塔２
で構成される中空糸膜ろ過装置は、その洗浄液供給配管
１１の途中に熱交換器３が設けられている。固形物を含
む原水を原水供給配管７から中空糸膜モジュールに通水
することにより中空糸膜の表面で固形物が除去され、中
空糸膜の内部を通った水は、ろ過水配管８からろ過水と
して取り出される。通水が継続すると中空糸膜モジュー
ルの中空糸膜の表面に固形物が堆積するので中空糸膜モ
ジュールの圧力損失が次第に大きくなり、中空糸膜モジ
ュールの出入口間の圧力差の増大、又はろ過水の流量の
減少が起こる。このため、通水を継続した後には、一旦
通水を止め、中空糸膜モジュールの洗浄操作が実施され
る。中空糸膜モジュールの該洗浄操作としては、（１）
ろ過処理塔２内の中空糸膜モジュールの入口側の原水の
中に、ろ過処理塔２の下部より空気供給配管１０から空
気を供給して空気の泡で洗浄し、排水管９から排水する
方法、（２）中空糸膜モジュールの出口側のろ過水を加
圧してろ過水を中空糸膜を透して逆流させて洗浄し、排
水管９から排水する方法等が挙げられる。
ように、中空糸膜モジュール１を内蔵したろ過処理塔２
で構成される中空糸膜ろ過装置は、その洗浄液供給配管
１１の途中に熱交換器３が設けられている。固形物を含
む原水を原水供給配管７から中空糸膜モジュールに通水
することにより中空糸膜の表面で固形物が除去され、中
空糸膜の内部を通った水は、ろ過水配管８からろ過水と
して取り出される。通水が継続すると中空糸膜モジュー
ルの中空糸膜の表面に固形物が堆積するので中空糸膜モ
ジュールの圧力損失が次第に大きくなり、中空糸膜モジ
ュールの出入口間の圧力差の増大、又はろ過水の流量の
減少が起こる。このため、通水を継続した後には、一旦
通水を止め、中空糸膜モジュールの洗浄操作が実施され
る。中空糸膜モジュールの該洗浄操作としては、（１）
ろ過処理塔２内の中空糸膜モジュールの入口側の原水の
中に、ろ過処理塔２の下部より空気供給配管１０から空
気を供給して空気の泡で洗浄し、排水管９から排水する
方法、（２）中空糸膜モジュールの出口側のろ過水を加
圧してろ過水を中空糸膜を透して逆流させて洗浄し、排
水管９から排水する方法等が挙げられる。
【００１２】本実施例では、洗浄液供給配管１１の途中
に熱交換器３を設け、また、ろ過処理塔２内の温度を測
る温度検出器１２を設け、上記の洗浄操作中、温度検出
器１２の検出信号に依って熱交換器３の熱交換量を調節
することにより洗浄液を温度調整してろ過処理塔２内に
供給することによって、ろ過処理塔２内の水温を中空糸
膜モジュールの洗浄に適した温度範囲にするように制御
している。本実施例で使用した中空糸膜モジュールで
は、図７に示すように、該制御温度範囲の下限値は曲げ
強度から、また上限値は引張り強度から決定され、ろ過
処理塔２内の水温を２０〜３０℃の範囲内にするように
制御している。本実施例によれば、中空糸膜の強度を損
なわずに洗浄できるので中空糸膜を痛めない利点があ
る。従って、洗浄効果が良いばかりでなく、中空糸膜モ
ジュールの寿命が長くなる効果がある。
に熱交換器３を設け、また、ろ過処理塔２内の温度を測
る温度検出器１２を設け、上記の洗浄操作中、温度検出
器１２の検出信号に依って熱交換器３の熱交換量を調節
することにより洗浄液を温度調整してろ過処理塔２内に
供給することによって、ろ過処理塔２内の水温を中空糸
膜モジュールの洗浄に適した温度範囲にするように制御
している。本実施例で使用した中空糸膜モジュールで
は、図７に示すように、該制御温度範囲の下限値は曲げ
強度から、また上限値は引張り強度から決定され、ろ過
処理塔２内の水温を２０〜３０℃の範囲内にするように
制御している。本実施例によれば、中空糸膜の強度を損
なわずに洗浄できるので中空糸膜を痛めない利点があ
る。従って、洗浄効果が良いばかりでなく、中空糸膜モ
ジュールの寿命が長くなる効果がある。
【００１３】図２は、図１に示す実施例の熱交換器３を
通しての洗浄液の供給の代りに、温度の異なる２つ以上
の洗浄液を混合して配管１１からろ過処理塔２内に供給
し、温度検出器１２の検出信号に依って、これら洗浄液
の供給比率（混合比）を制御装置１４と流量調節弁１３
により調節することにより、ろ過処理塔２内の水温を中
空糸膜モジュールの洗浄に適する温度範囲にする実施例
を示す。本実施例によれば、熱交換器を用いるより構造
が簡単であり、且つスペースが小さくてすむので製作コ
ストが少なくてすむ利点がある。また、構造が簡単であ
るので故障しにくい効果もある。
通しての洗浄液の供給の代りに、温度の異なる２つ以上
の洗浄液を混合して配管１１からろ過処理塔２内に供給
し、温度検出器１２の検出信号に依って、これら洗浄液
の供給比率（混合比）を制御装置１４と流量調節弁１３
により調節することにより、ろ過処理塔２内の水温を中
空糸膜モジュールの洗浄に適する温度範囲にする実施例
を示す。本実施例によれば、熱交換器を用いるより構造
が簡単であり、且つスペースが小さくてすむので製作コ
ストが少なくてすむ利点がある。また、構造が簡単であ
るので故障しにくい効果もある。
【００１４】図３に示す実施例は、図１に示す実施例に
おいて、ろ過処理塔２内の温度を検出する温度検出器１
２の検出信号に依りろ過処理塔２内の液温度が中空糸膜
モジュールの洗浄に適しているかを判断する演算回路と
その出力信号により洗浄用空気供給弁１５の開閉駆動を
行う回路とを含む制御装置１４、ならびに洗浄用空気供
給配管１０に設けた洗浄用空気供給弁１５を付加したも
のである。本実施例によれば、ろ過処理塔２内の水温が
中空糸膜モジュールの洗浄に不適切である場合は、洗浄
用空気の供給を停止することができるので、中空糸膜の
物理的強度低下をより確実に防止することができる。
おいて、ろ過処理塔２内の温度を検出する温度検出器１
２の検出信号に依りろ過処理塔２内の液温度が中空糸膜
モジュールの洗浄に適しているかを判断する演算回路と
その出力信号により洗浄用空気供給弁１５の開閉駆動を
行う回路とを含む制御装置１４、ならびに洗浄用空気供
給配管１０に設けた洗浄用空気供給弁１５を付加したも
のである。本実施例によれば、ろ過処理塔２内の水温が
中空糸膜モジュールの洗浄に不適切である場合は、洗浄
用空気の供給を停止することができるので、中空糸膜の
物理的強度低下をより確実に防止することができる。
【００１５】図４は、図１に示す実施例における中空糸
膜ろ過装置の原水側より洗浄液を導き、循環ポンプ４お
よび熱交換器３を経てろ過処理塔２に供給することによ
り、洗浄液が循環できるようにした実施例を示す。熱交
換器３での熱交換量の調節による塔２内の水温制御の作
用は図２の実施例と同じである。本実施例によれば、洗
浄液が循環するのでろ過処理塔２内の水の温度分布を均
一にすることができ、精度良い温度制御が可能になると
共に中空糸膜モジュールの保護にもより効果がある。
膜ろ過装置の原水側より洗浄液を導き、循環ポンプ４お
よび熱交換器３を経てろ過処理塔２に供給することによ
り、洗浄液が循環できるようにした実施例を示す。熱交
換器３での熱交換量の調節による塔２内の水温制御の作
用は図２の実施例と同じである。本実施例によれば、洗
浄液が循環するのでろ過処理塔２内の水の温度分布を均
一にすることができ、精度良い温度制御が可能になると
共に中空糸膜モジュールの保護にもより効果がある。
【００１６】図５は、図４に示す実施例において、中空
糸膜ろ過装置の循環配管の途中に、洗浄によって中空糸
膜モジュールから剥離した固形物を循環系統から分離す
る固形物分離装置５と、分離した固形物を蓄える固形物
貯蔵装置６を設けたものである。本実施例によれば、循
環する洗浄液中の固形物濃度を下げることができるので
外部からの洗浄液の供給を少なくでき、且つ排水管９か
らの排水量も少なくできる。また、特開昭６２−２２０
２００に記載されている固形物プリコートを行うように
固形物貯蔵装置６から上記循環配管に固形物を戻すこと
も可能である。
糸膜ろ過装置の循環配管の途中に、洗浄によって中空糸
膜モジュールから剥離した固形物を循環系統から分離す
る固形物分離装置５と、分離した固形物を蓄える固形物
貯蔵装置６を設けたものである。本実施例によれば、循
環する洗浄液中の固形物濃度を下げることができるので
外部からの洗浄液の供給を少なくでき、且つ排水管９か
らの排水量も少なくできる。また、特開昭６２−２２０
２００に記載されている固形物プリコートを行うように
固形物貯蔵装置６から上記循環配管に固形物を戻すこと
も可能である。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、中空糸膜ろ過装置のろ
過処理塔内の中空糸膜モジュールの洗浄の際、該ろ過処
理塔内の水を中空糸膜モジュールの洗浄に適した温度範
囲に調節するので、中空糸膜の物理的強度低下を防止す
ることができる。さらに、請求項４記載の構成によれば
固形物濃度を下げて洗浄できるので、中空糸膜の表面に
固形物が当って中空糸膜の表面を潰したりする現象を効
果的に防止できる。
過処理塔内の中空糸膜モジュールの洗浄の際、該ろ過処
理塔内の水を中空糸膜モジュールの洗浄に適した温度範
囲に調節するので、中空糸膜の物理的強度低下を防止す
ることができる。さらに、請求項４記載の構成によれば
固形物濃度を下げて洗浄できるので、中空糸膜の表面に
固形物が当って中空糸膜の表面を潰したりする現象を効
果的に防止できる。
【図１】洗浄液供給配管に熱交換器を設けた実施例を示
す図、
す図、
【図２】異なる温度の洗浄液の供給配管を設けた実施例
を示す図、
を示す図、
【図３】洗浄に適さない温度のときに洗浄用空気の供給
を停止する制御装置を設けた実施例を示す図、
を停止する制御装置を設けた実施例を示す図、
【図４】洗浄液を循環して洗浄できるように循環ポンプ
を設けた実施例を示す図、
を設けた実施例を示す図、
【図５】洗浄液を循環する配管の途中に固形物を分離、
貯蔵できるようにした実施例を示す図、
貯蔵できるようにした実施例を示す図、
【図６】中空糸膜ろ過装置の従来例を示す図、
【図７】中空糸膜の引っ張り及び曲げ破断強度と温度の
関係を示した図である。
関係を示した図である。
１…中空糸膜モジュール ２…ろ過処理塔 ３…熱交換器 ４…循環ポンプ ５…固形物分離装置 ６…固形物貯蔵装
置 ７…原水供給配管 ８…ろ過水配管 ９…排水配管 １０…洗浄空気供
給配管 １１…洗浄液供給配管 １２…温度検出器 １３…流量調節弁 １４…制御装置 １５…洗浄空気供給弁
置 ７…原水供給配管 ８…ろ過水配管 ９…排水配管 １０…洗浄空気供
給配管 １１…洗浄液供給配管 １２…温度検出器 １３…流量調節弁 １４…制御装置 １５…洗浄空気供給弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 風間誠一 茨城県日立市幸町３丁目１番１号 株式 会社日立製作所日立工場内 (72)発明者 木戸口 康夫 茨城県日立市幸町３丁目１番１号 株式 会社日立製作所日立工場内 (72)発明者 中下文雄 茨城県日立市幸町三丁目２番２号 株式 会社日立エンジニアリングサービス内 (72)発明者 覚方孝至 茨城県日立市弁天町三丁目10番２号 日 立協和工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−119304（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−254805（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B01D 65/02 B01D 63/02 B01D 65/00
Claims (4)
- 【請求項１】 多孔質高分子中空糸膜を集束した中空糸
膜モジュールを内蔵した中空糸膜ろ過装置に該中空糸膜
ろ過装置内の液温を検出する温度検出器を設け、洗浄に
用いる液を前記中空糸膜ろ過装置内に供給する配管の途
中に熱交換器を設け、前記温度検出器の検知信号に基づ
いて、前記中空糸膜ろ過装置内における洗浄に用いられ
る液の温度が中空糸膜の物理的強度の確保に適した温度
範囲に調整される様に前記熱交換器の熱交換量を調節す
る様にしたことを特徴とする中空糸膜ろ過装置の洗浄装
置。 - 【請求項２】 多孔質高分子中空糸膜を集束した中空糸
膜モジュールを内蔵した中空糸膜ろ過装置に該中空糸膜
ろ過装置内の液温を検出する温度検出器を設け、洗浄に
用いる互に温度の異なる２以上の液を中空糸膜ろ過装置
内に供給する配管を設け、前記温度検出器の検知信号に
基づいて、前記中空糸膜ろ過装置内における洗浄に用い
られる液の温度が中空糸膜の物理的強度の確保に適した
温度範囲に調整される様に、前記２以上の液の供給比率
を調節する様にしたことを特徴とする中空糸膜ろ過装置
の洗浄装置。 - 【請求項３】 洗浄に用いる液をポンプにより前記中空
糸膜ろ過装置および前記熱交換を通じて循環させる循環
系統を設けたことを特徴とする請求項１記載の中空糸膜
ろ過装置の洗浄装置。 - 【請求項４】 前記循環系統の途中に洗浄によって中空
糸膜モジュールから剥離した固形物を分離、貯蔵する手
段を備えたことを特徴とする請求項３記載の中空糸膜ろ
過装置の洗浄装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34479091A JP2845651B2 (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | 中空糸膜ろ過装置の洗浄装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34479091A JP2845651B2 (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | 中空糸膜ろ過装置の洗浄装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05168870A JPH05168870A (ja) | 1993-07-02 |
| JP2845651B2 true JP2845651B2 (ja) | 1999-01-13 |
Family
ID=18372011
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34479091A Expired - Lifetime JP2845651B2 (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | 中空糸膜ろ過装置の洗浄装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2845651B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1099900C (zh) * | 1998-04-20 | 2003-01-29 | 刘澄清 | 纤维过滤器的纤维束的清洗方法及其装置 |
| KR101494867B1 (ko) * | 2014-01-27 | 2015-02-23 | 주식회사 퓨어엔비텍 | 막 세정 시스템 및 방법 |
-
1991
- 1991-12-26 JP JP34479091A patent/JP2845651B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05168870A (ja) | 1993-07-02 |
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