水處理知識(shí)點(diǎn)完全解析

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1、1、水處理系統(tǒng)中幾個(gè)基本概念:TDS、SDI、LSI、KSP TDS:總?cè)芙夤绦挝铮ㄒ话愫偷V化度近似) SDI:污染指數(shù)是衡量系統(tǒng)預(yù)處理效果的指標(biāo),反滲透裝置對進(jìn)水 SDI 要求為 SDI<5。 LSI:Langelier 指數(shù)是衡量反滲透裝置結(jié)垢傾向的,LSI=0,系統(tǒng)無結(jié)垢、無腐蝕傾向;LSI>0,系統(tǒng)有結(jié)垢傾向;LSI<0,系 統(tǒng)有腐蝕傾向。 對反滲透系統(tǒng)而言,LSI 值要求不大于 0。系統(tǒng)的 LSI值可用加酸來降低,也可減少系統(tǒng)水回收率來降低。 Ksp:溶解度平衡常數(shù),反滲透裝置對原水中的溶劑、溶質(zhì)選擇透過,在濃水側(cè)因溶劑的減少而產(chǎn)生了濃縮,當(dāng)濃水側(cè)溶解固形物濃縮出現(xiàn)因濃度積

2、大于溶解度平衡常數(shù)時(shí)就會(huì)結(jié)晶析出,對反滲透裝置帶來危害。 增加系統(tǒng)的溶解度平衡常數(shù)可用加阻垢劑的方式,阻垢劑能夠增加溶解固形物的溶解度。 2、LSI指數(shù)如何能得到有效的控制? 要能有效地控制系統(tǒng)的 LSI 指數(shù)可通過以下幾個(gè)方面: (1)可通過降低系統(tǒng)水回收率來降低系統(tǒng) LSI 指數(shù)。 (2)可通過投加酸來降低系統(tǒng) LSI 指數(shù)。 (3)可通過投加相應(yīng)的藥劑來增加系統(tǒng)中溶解鹽的溶解度,如投加 TRISPE1000 型阻垢劑。 (4)可通過降低或預(yù)除去水中容易結(jié)構(gòu)的離子,如通過軟化柱軟化系統(tǒng)進(jìn)水。 3、你知道的反滲透預(yù)處理設(shè)備有哪些? 預(yù)處理設(shè)備有:機(jī)械過濾器、高效纖維過濾器、

3、活性炭過濾器、精密過濾器、超濾、微濾、鈉離子軟化器、除鐵除錳過濾器、加藥裝置、原水箱、曝氣池。 4、你所知道的除鹽設(shè)備有哪些? 除鹽設(shè)備有:電滲析裝置、反滲透裝置、陰離子交換器、陽離子交換器、混合離子交換器、蒸餾裝置、EDI裝置 5、精密過濾器是如何選型的?濾芯有幾種方式? 精密過濾器的選型是和總進(jìn)水量配套的,根據(jù)總進(jìn)水量來選擇精密過濾器的直徑。對 40"5um 過濾精度的小流量濾芯,單根產(chǎn)水量大致為 2m3/h。對 40"5um 過濾精度的大流量濾芯,單根產(chǎn)水量大致為 30-60m3/h。 濾芯的種類大致有聚丙烯濾芯、蜂房式濾芯、噴熔式濾芯、折疊式濾芯等。 6、水中含鐵如何去除?

4、 答:地下水中的鐵一般是二價(jià)亞鐵,因此必須將二價(jià)亞鐵氧化為三價(jià)鐵,氧化過程是通過曝氣來完成的,曝氣裝置將水同氧氣充分地接觸而產(chǎn)生自然氧化;曝氣后的水通過除鐵除錳過濾器進(jìn)行除鐵過程。 如果水中的鐵大部分為三價(jià)鐵則不必曝氣而直接進(jìn)入除鐵除錳過濾器進(jìn)行脫除。 7、有的水型經(jīng)過陽離子交換器后為什么必須加除二氧化碳器? 答:水中的金屬離子與陽樹脂上的H+離子交換的結(jié)果使H+離子進(jìn)入水中,因此陽離子交換器的出水是偏酸性的,使水中大部分的HCO3-轉(zhuǎn)化為H2CO3 而進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為 CO2 氣體。 由于 CO2 氣體的溶解度較低,一是為脫氣提供了良好的條件,二是如果不進(jìn)行脫氣,則 H2CO3 將與陰

5、離子交換樹脂進(jìn)行交換,加重了陰離子交換器的負(fù)擔(dān),縮短了陰離子交換器的產(chǎn)水周期。 通常除二氧化碳器放在陽離子交換器后、陰離子交換器前,也有放在反滲透等一些預(yù)除鹽系統(tǒng)之前,而有的地方卻不用加除二氧化碳器,所有的這些要視用戶的水質(zhì)水型而定。 8、防腐的方式有幾種? 防腐的方式有襯膠、環(huán)氧、襯塑、搪瓷等多種防腐方式。 9、反滲透裝置主要是由那些設(shè)備組成? 反滲透裝置主要由高壓泵、高壓泵出口閥門(手動(dòng)或電動(dòng))、高低壓保護(hù)開關(guān)、進(jìn)水流量計(jì)(也可不加)、產(chǎn)水流量計(jì)、濃水流量計(jì)、產(chǎn)水電導(dǎo)儀、膜組件(壓 力容器、反滲透膜元件)、濃水電動(dòng)閥、濃水截止閥、進(jìn)水壓力表、段間壓力表、 濃水壓力表、產(chǎn)水壓力表、

6、反滲透支架、反滲透控制盤、反滲透取樣盤、爆破膜以及相應(yīng)的管道、卡箍、彎頭等。 10、反滲透系統(tǒng)中必需使用哪幾種儀器儀表? 反滲透系統(tǒng)中必需幾種儀器儀表有: 污染指數(shù)儀:用于測量系統(tǒng)預(yù)處理的 SDI 指數(shù)。濃水流量計(jì):用于測量系統(tǒng)濃水的流量,和產(chǎn)水流量計(jì)配合使用來確定系統(tǒng)回收率。 產(chǎn)水流量計(jì):用于測量系統(tǒng)產(chǎn)水的流量。 產(chǎn)水電導(dǎo)儀:用于測量系統(tǒng)產(chǎn)水水質(zhì)(電導(dǎo)率)。 壓力表:測量系統(tǒng)進(jìn)水壓力、段間壓力、濃水壓力、產(chǎn)水壓力。 進(jìn)水流量計(jì):用于測量系統(tǒng)總進(jìn)水流量。 溫度計(jì):用于測量系統(tǒng)運(yùn)行的溫度。 進(jìn)水pH計(jì):用于測量系統(tǒng)進(jìn)水pH值的變化情況。 進(jìn)水電導(dǎo)儀:用于測量系統(tǒng)進(jìn)水電導(dǎo)率,和

7、產(chǎn)水電導(dǎo)率配合使用來確定系統(tǒng)脫鹽率。 氧化還原儀:用于測量系統(tǒng)進(jìn)水中含氧化性物質(zhì)的多少以確定對系統(tǒng)安全性的威脅程度。 高低壓保護(hù)開關(guān):用于保護(hù)系統(tǒng)不在低壓(供水不足)和高壓狀態(tài)下運(yùn)行。一個(gè)反滲透系統(tǒng)是比較復(fù)雜的,使用的儀器儀表是與工藝要求和用戶投資情況決定的。 正常的反滲透系統(tǒng)只需要產(chǎn)水流量計(jì)、濃水流量計(jì)、產(chǎn)水電導(dǎo)儀、壓力表、高低壓保護(hù)就足夠了。 11、電滲析裝置由哪些部分組成?各部分的特點(diǎn)和功能是什么? 電滲析裝置是由幾部分組成的,陰膜,陽膜,隔板,電極,夾緊裝置,防漏膠板,酸洗系統(tǒng),流量計(jì),壓力表,ABS 管材管件,閥門,可控硅整流柜。 陰膜、陽膜對水中離子具有的選擇透過性

8、使系統(tǒng)有濃水,淡水,極水之分,即是裝置的脫鹽部分。 隔板的主要材料為聚丙烯,起著支撐陰羊膜并與之形成濃淡水室的作用。 電極主要形成離子交換膜所需的電場。電極由布水頭、多孔板、PVC 邊框組成。 夾緊裝置主要是固定陰陽離子交換膜、電極、隔板等使之成為一個(gè)整體。 防漏膠板是在電極和隔板之間的,起著防止系統(tǒng)在電極邊漏水的現(xiàn)象。 酸洗系統(tǒng)是整個(gè)裝置中不可缺少的部分。當(dāng)電滲析裝置產(chǎn)生脫鹽率下降、產(chǎn)水量下降、操作壓力升高等不正?,F(xiàn)象時(shí)應(yīng)判斷系統(tǒng)是由于何種原因如結(jié)垢、無機(jī)物污堵、有機(jī)物污堵等構(gòu)成的而采取相應(yīng)的化學(xué)藥劑進(jìn)行化學(xué)清洗。 可控硅整流柜是裝置的能量饋入部位,是將工頻交流電通過可控硅整流器

9、件整流為電壓可調(diào)的直流電壓,加在電極上在膜堆內(nèi)形成直流電場以牽引溶液中的陰陽離子產(chǎn)生定向移動(dòng)。 可控硅整流柜的主要參數(shù)為:整流電壓、工作電流以及整流功率。流量計(jì)、壓力表、ABS 管材 管件、閥門是電滲析的附屬配件,起著顯示電滲析裝置的各種運(yùn)行參數(shù)、水室的接通以及水流方向的切換等作用。 12、電滲析有那些優(yōu)缺點(diǎn)? 電滲析的優(yōu)點(diǎn)為:能耗低,占地面積小;操作簡單,噪音低;出水水質(zhì)穩(wěn)定,在脫鹽過程中無相的變化;污染環(huán)境??;適用范圍較廣為 200-40000mg/h。 電滲析的缺點(diǎn)為:安裝較為復(fù)雜;脫鹽效果不太徹底一般為 75%;水回收率低一般為 50%。 13、電滲析的脫鹽原理是什么? 電

10、滲析裝置中的陰陽離子交換膜具有選擇透過性,當(dāng)溶液中的離子在電場作用下發(fā)生定向移動(dòng)時(shí),利用陰陽離子交換膜的選擇透過性而透過或不透過相應(yīng)的交換膜在不同的水室中形成了濃水或淡水。 14、電滲析濃、淡、極水分布比例大致為多少? 電滲析裝置中的濃水、淡水、極水的分布比例大致為?4:4:2,因此在電滲析除鹽系統(tǒng)中節(jié)約極水的措施是非常有意義的; 常用節(jié)約極水的措施有部分濃水充當(dāng)極水后進(jìn)行排放或采用極水循環(huán);極水循環(huán)系統(tǒng)具體方式是軟化水或脫鹽水+NaCL溶液充當(dāng)極水循環(huán)。?15、如何選擇好的陰陽異相離子交換膜 質(zhì)量好的異相離子交換膜必須具備以下幾個(gè)特點(diǎn): (1)選擇透過性強(qiáng)。選擇透過性是衡量膜性能的

11、主要指標(biāo),它直接影響電滲析器的電流效率和脫鹽效果,其選擇透過性大于 85%。 (2)膜電阻小。電滲析器由幾百對離子交換膜組成,因此膜電阻在總電阻中占很大比重,如電阻小則操作電壓低、電流效率高。 (3)較強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性。在陰陽離子遷移的過程中,濃水室會(huì)形成濃度較大的離子溶液;在發(fā)生極化時(shí),膜兩側(cè)滯留層 PH 值也要發(fā)生變化,特別是極水參加化學(xué)反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生氧化性極強(qiáng)的氧氣和氯氣,這樣就必須要求膜具有較強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性以延長電滲析器的使用壽命。 (4)較強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性。 (5)較低的擴(kuò)散性能。 (6)對強(qiáng)電解質(zhì)具有很高的脫除效果。 16、?電滲析的電極是由什么材料做成的?規(guī)格有那些

12、?各有什么優(yōu)缺點(diǎn)? 電滲析的電極分為幾種:鈦鍍鉑電極、鈦涂釕電極、石墨電極、不銹鋼電極; 電極根據(jù)電滲析本體尺寸的不同而有所不同,常見的工程用電極規(guī)格有:800×1600mm、400×1600mm、400×800mm、340×640mm?等。 不同的電極材料有著不同的特點(diǎn): 鈦鍍鉑電極:耐腐蝕性相當(dāng)好,可以在非??量痰臈l件下使用,但鉑的價(jià)格昂貴,資源較少,限制著其在國內(nèi)的推廣。 鈦涂釕電極:是在鈦基體上涂敷釕(Ru)、銥(Ir)、鈦(Ti)的化合物,經(jīng)高溫處理后形成其混合氧化物,具有優(yōu)越的耐腐蝕性能,很適合作為電極材料。 石墨電極:石墨電極很容易被腐蝕,其原因主要有化學(xué)腐蝕和機(jī)械磨

13、損;石墨作為陽極時(shí),由于陽極氧化,石墨被氧化為 CO2 或 CO,使其晶體結(jié)構(gòu)被破壞而損壞;在電滲析裝置中石墨電極損耗主要由于機(jī)械作用而造成的,高流速的極水對石墨有很強(qiáng)的沖刷作用,另一方面電極反應(yīng)所產(chǎn)生的氣體對石墨有沖擊作用,加上電化學(xué)腐蝕,往往造成石墨顆粒剝落污染水質(zhì)甚至堵塞極水通道;隨著鈦涂釕電極的出現(xiàn),石墨電極已逐漸被淘汰。 不銹鋼電極:一般說來,不銹鋼只用作為陰極而不能作為陽極使用,否則因?yàn)樘烊凰卸嗪新入x子,會(huì)導(dǎo)致不銹鋼的陽極溶解生成二價(jià)的鐵、鎳和鉻離子。 正確選擇電極的材料對于延長電極的使用壽命、降低系統(tǒng)投資和運(yùn)行費(fèi)用具有重要的意義,對于不同水質(zhì)可選用不同材料的電極: 以氯

14、化物為主要成分的天然水,可優(yōu)先選用鈦涂釕電極。 以硫酸鹽為主要成分的天然水,可優(yōu)先選用鉛板、不銹鋼、鈦涂釕電極。 以重碳酸鈣為主要成分的天然水,可優(yōu)先選用不銹鋼、鈦涂釕電極。 混合離子的天然水,可優(yōu)先選用鈦涂釕、石墨以及鈦涂鉑電極。 17、電滲析的濃差極化現(xiàn)象是什么?濃差極化的危害有那些? 當(dāng)電滲析的工作電流超過極限電流時(shí)在陰離子交換膜與淡水的界面處產(chǎn)生水電解,生成了 H+和 OH-離子,使這些離子參與了電荷的傳遞時(shí)即產(chǎn)生了極化現(xiàn)象。 極化的危害簡而言之是使一種電能消耗在與除鹽無關(guān)的電解水上,因而造成電能的浪費(fèi),而且 OH-離子進(jìn)入濃水室后和 CO32-及 CaCO3?水垢,使膜和

15、電滲析的性能下降。 極化時(shí)脫鹽室膜面上電解質(zhì)離子的濃度比主體溶液濃度低得多,引起很高的極化電位,而濃水室膜面濃度則比主體溶液濃度高得多,使水中易形成沉淀的離子在膜面上產(chǎn)生沉淀,其結(jié)果是:膜對表觀電阻明顯增大,電流密度下降,脫鹽率降低。 電流效率下降,因?yàn)楹艽笠徊糠蛛娏飨脑谒碾娊馍?,以產(chǎn)生 H+和OH-離子代消耗的反離子來傳遞電荷。 若陰膜先極化,脫鹽室水離解產(chǎn)生的 H+離子透過陽膜進(jìn)入濃水室,使脫鹽室膜面呈堿性,容易使 Ca2+、Mg2+離子和 CO32-形成 CaCO3?沉淀。若陽膜先極化,脫鹽室水解產(chǎn)生的 OH-離子透過陰膜進(jìn) 入濃縮室,使被陰膜阻擋的 Ca2+、Mg2+離子容易

16、形成結(jié)垢。 膜面上形成的沉淀除了是膜電阻增加、單位產(chǎn)水電耗量明顯增加、水流阻力升高以外,還因溶液PH 值變化使離子交換膜受到腐蝕而縮短了使用壽命。 18、淡水室、濃水室、極水室是如何區(qū)分的? 一張陽膜、一張隔板、一張陰膜組成一個(gè)膜對,陽膜、陰膜中間構(gòu)成水室,在電場作用下,水室中的離子產(chǎn)生定向移動(dòng),當(dāng)水室中離子經(jīng)過牽引和膜的選擇透過性而離開該水室時(shí),該水室稱為淡水室; 相反,離子經(jīng)過牽引和膜的選擇透過性而進(jìn)入該水室時(shí),該水室稱為濃水室;陽膜、陰膜或隔板與電極之間產(chǎn)生的水室稱為極水室。 19、濃水循環(huán)頻繁自動(dòng)倒極系統(tǒng)是如何實(shí)現(xiàn)的?其意義是什么? 在當(dāng)前的水處理行業(yè)中,濃水循環(huán)頻繁自動(dòng)倒

17、極系統(tǒng)是以可編程控制器為控制核心,以系統(tǒng)產(chǎn)水工藝運(yùn)行時(shí)間為控制函數(shù),利用電動(dòng)或氣動(dòng)直通閥門、三通閥門來定時(shí)切換濃淡水的水流方向,使淡水始終流入產(chǎn)水箱,而濃水固定排入濃水循環(huán)箱。 濃水循環(huán)頻繁自動(dòng)倒極系統(tǒng)具有深遠(yuǎn)的意義,第一該系統(tǒng)的水回收率較高可達(dá)到80%(視進(jìn)水水質(zhì)而定),在一些大型的水處理系統(tǒng)中節(jié)水的效果非常明顯。 第二該系統(tǒng)的造價(jià)比較低,對系統(tǒng)進(jìn)水水質(zhì)的要求比較低,容易推廣(在一些對回收率要求較高而又不能夠投入較多資金的企業(yè)或廠礦的水處理項(xiàng)目中比較有競爭力)。 20、水處理系統(tǒng)工程中需要那些種類水泵?不同廠家的水泵該如何選型? 水處理系統(tǒng)工程中大致需要普通型泵、增壓型泵、防腐蝕型泵

18、。 普通型泵一般選用IS 型鑄鐵水泵; 增壓型水泵一般選用不銹鋼水泵如丹麥格蘭夫進(jìn)口高壓泵(根據(jù)具體情況而定); 防腐蝕型水泵一般選用IH 型化工泵或工程塑料水泵。 不同廠家的水泵型號(hào)都有所不同,首先根據(jù)系統(tǒng)的工藝要求選擇水泵的流量;其次根據(jù)工藝要求選擇水泵的揚(yáng)程(1公斤約等于10 米揚(yáng)程,1MPa 約等于10 公斤); 再次根據(jù)工藝要求來選擇水泵的材質(zhì)(主要是指水泵泵頭的材質(zhì)); 最后根據(jù)各種水泵的耗電量來選擇即能達(dá)到工藝要求又能節(jié)省系統(tǒng)能耗的水泵。 21、水錘現(xiàn)象是什么?如何解決這一問題? “水錘”是由于壓力容器中混有空氣,在啟動(dòng)裝置的時(shí)候沒有采用必須的手段來排除容器中的空

19、氣,以至于高壓水流混雜著空氣向容器內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生劇烈的震動(dòng),嚴(yán)重時(shí)會(huì)將膜元件擊的粉碎,帶來不可恢復(fù)的損失。 “防范在先、預(yù)防為主”,如何防止產(chǎn)生“水錘”現(xiàn)象就顯得相當(dāng)重要。一般采取的措施有: (1)高壓泵采用軟啟動(dòng)方式避免,如降壓啟動(dòng)、變頻調(diào)速啟動(dòng)、帶自動(dòng)控制器的串電阻啟動(dòng)。 (2)在操作方式上避免,如在啟動(dòng)時(shí)將進(jìn)口閥門關(guān)閉或關(guān)小,然后緩慢打開閥門,直到達(dá)到系統(tǒng)工作壓力時(shí)為止。 (3)利用控制防止避免,如用 PLC 控制一電動(dòng)慢開門,在幾十秒的時(shí)間內(nèi)打開閥門。 (4)利用安裝工藝防止,如在濃水排放口設(shè)一回流管道,使得管道的最高點(diǎn)超過反滲透裝置中最高的壓力容器,這樣在裝置停止

20、運(yùn)行時(shí)就會(huì)在壓力容器內(nèi)存滿水。 以上幾點(diǎn)是工程應(yīng)用中常采用的措施,可都采納也可根據(jù)實(shí)際情況采用幾點(diǎn),值得注意的是不論哪一個(gè)工程第 4 點(diǎn)是必須的。 22、反滲透濃水排放管為什么必須比裝置高出一點(diǎn)? 濃水排放閥在反滲透運(yùn)行時(shí)是始終打開的,這樣當(dāng)反滲透裝置停止運(yùn)行時(shí),如果排放管的最高點(diǎn)低于壓力容器的最高點(diǎn)時(shí)就會(huì)產(chǎn)生“虹吸”現(xiàn)象,壓力容器中的水會(huì)由于自重通過濃水排放管流出反滲透裝置。 在壓力容器中混入了空氣,一是容易引起水錘現(xiàn)象的產(chǎn)生,二是停機(jī)運(yùn)行時(shí)空氣中的氧氣會(huì)對反滲透膜元件產(chǎn)生或多或少的氧化作用,影響膜元件的使用壽命。 23、電滲析、反滲透的進(jìn)水指標(biāo)? 電滲析的進(jìn)水指標(biāo)有: 溫度范

21、圍:4-40℃?含鐵、錳量:Fe≤0.3mg/l,Mn≤0.1mg/l濁度:小于 0.3mg/l(對 0.9mm 厚的隔板)?SDI 約等于 0游離氯:CL≤0.3mg-0.5mg/l 反滲透的進(jìn)水指標(biāo)有: 含鐵量:Fe≤1mg/l游離氯:CL≤0.1mgSDI:小于 4溫度范圍:5-45℃?濁度:小于1NTU 24、機(jī)械過濾器、除鐵除錳過濾器、除二氧化碳器進(jìn)出水指標(biāo)? 機(jī)械過濾器的進(jìn)水懸浮物≤20mg/l,出水懸浮物≤5mg/l。除鐵除錳過濾器的進(jìn)水含鐵量≤30mg/l,出水含鐵量≤0.3mg/l。除二氧化碳器進(jìn)水二氧化碳含量≤330mg/l,出水二氧化碳含量≤5mg/l。 2

22、5、?電滲析如何控制濃差極化現(xiàn)象? (1)嚴(yán)格控制操作電流,是電滲析在低于極限電流密度的條件下運(yùn)行。 (2)強(qiáng)化電滲析隔室中的傳遞過程,例如采用湍流效果好的隔網(wǎng),高溫電滲析。 (3)采用定期酸洗,加入防垢劑,倒換電極等措施消除濃差極化現(xiàn)象產(chǎn)生的沉淀。 (4)可采用適當(dāng)?shù)念A(yù)處理來改善系統(tǒng)進(jìn)水水質(zhì)。 26、影響紫外線殺菌器效果的因素和注意的事項(xiàng)是什么? 影響紫外線殺菌效果的因素是紫外線的強(qiáng)度、紫外線光譜的波長和照射時(shí)間。 在使用紫外線殺菌器時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)為: 安裝位置:紫外線安裝的位置離使用點(diǎn)越近越好,但也應(yīng)留有從一端裝進(jìn)或抽出石英管套和更換燈管的操作空間。 流量:在同一殺菌器內(nèi),當(dāng)紫外線的輻射能量一定,水中細(xì)菌含量變化不大時(shí)通過殺菌器的水流量大小對殺菌效果有顯著的影響。 水的物理化學(xué)性質(zhì):水的色度、濁度、總鐵含量對紫外線都有不同程度的吸收,其結(jié)果使殺菌的效果降低。 燈管功率:燈管的點(diǎn)燃功率對殺菌效率影響很大。 燈管周圍的介質(zhì)溫度:紫外線燈管輻射光譜能量與燈管管壁的溫度有關(guān)。 石英管套:適應(yīng)管套的質(zhì)量和壁厚與紫外線的透過率有關(guān),石英管套的純度高,效率好。 水層厚度:水層厚度對殺菌效果有很大的關(guān)系。

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