CN112429795A - 一种生活污水多级循环过滤装置及过滤工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生活污水多级循环过滤装置，属于污水处理技术领域。本发明包括设备本体；设备本体包括过滤罐，过滤罐周侧面固定连通有排水管，过滤罐周侧面还固定安装有循环泵和主驱动电机，循环泵进水口的一端通过回水管与排水管固定连通，过滤罐顶部固定连接有封罐，封罐顶面分别固定连接有伺服电机和曝气泵，封罐周侧面固定连接有辅助电机，封罐顶面还固定连接有进水管。本发明通过内筒和外筒的转动式设计，变传统过滤装置的静态式过滤结构为动态式过滤结构，通过转动式结构设计，使内筒和外筒能够均匀损耗。

Description

一种生活污水多级循环过滤装置及过滤工艺

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种生活污水多级循环过滤装置。

背景技术

污水处理是为使污水达到排入某一水体或再次使用的水质要求对其进行净化的过程；目前，在日常生活中，生活用水和生活废水的量越来越大，人们对如何处理废水越来越重视，这些废水的处理影响着我们的环境保护和可持续发展战略，为此，人们经常使用一些环保设备对此进行处理，但这些环保设备结构复杂，操作困难，为人们增加了额外的生活支出，有的家庭避免增加成本，采取不对废水进行处理，直接排放的做法，对环境造成严重的危害。

虽然市场上已经出现了一些针对污水的过滤装置，但上述污水过滤装置在过滤时往往为单次过滤结构，且过滤时不能很好的实现分级过滤效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生活污水多级循环过滤装置，通过内筒、外筒的设计，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种生活污水多级循环过滤装置，包括设备本体；所述设备本体包括过滤罐，所述过滤罐周侧面固定连通有排水管，所述过滤罐周侧面还固定安装有循环泵和主驱动电机，所述循环泵进水口的一端通过回水管与排水管固定连通，所述过滤罐顶部固定连接有封罐，所述封罐顶面分别固定连接有伺服电机和曝气泵，所述封罐周侧面固定连接有辅助电机，所述封罐顶面还固定连接有进水管，所述循环泵出水口的一端通过送水管与进水管固定连通；

所述过滤罐内壁通过轴承转动连接有外筒，所述外筒内壁通过轴承转动连接有内筒，所述内筒周侧面与封罐转动连接，所述主驱动电机输出轴的一端通过齿轮与外筒传动连接，所述辅助电机输出轴的一端通过齿轮与内筒传动连接；

所述封罐与内筒相对表面之间固定设置有一级排废腔，所述过滤罐内壁还固定连接有导料环，所述导料环与外筒相对表面之间固定设置有二级排废腔，所述过滤罐周侧面固定安装有与二级排废腔连通的二级滤料排管，所述封罐周侧面固定安装有与一级排废腔连通的一级滤料排管，所述外筒周侧面开设有若干呈圆周阵列分布且与二级排废腔连通的漏料缺口a，所述内筒周侧面开设有若干呈圆周阵列分布且与一级排废腔连通的漏料缺口b；

所述外筒与过滤罐相对表面之间固定设置有净水排腔，所述外筒与内筒相对表面之间设置有再过滤腔，所述内筒内部固定设置有预过滤腔，所述外筒周侧面开设有若干组呈圆周阵列分布的二级外滤孔，所述内筒周侧面开设有若干组呈圆周阵列分布的一级外滤孔，所述封罐轴心位置转动连接有曝气轴管，所述伺服电机输出轴的一端通过齿轮与曝气轴管传动连接，所述曝气轴管周侧面且对应一级外滤孔的位置开设有若干组呈圆周阵列分布的曝气孔，所述曝气轴管周侧面且对应漏料缺口a和漏料缺口b的位置均开设有若干组高压喷孔；

所述曝气轴管周侧面固定连接有内螺旋过滤叶片，所述内螺旋过滤叶片周侧面与内筒相贴合，所述内螺旋过滤叶片表面开设有呈圆周阵列分布的一级内滤孔，所述外筒内壁固定连接有外螺旋过滤叶片，所述外螺旋过滤叶片内壁与内筒相贴合，所述外螺旋过滤叶片表面开设有若干组呈圆周阵列分布的二级内滤孔，所述外筒底面转动连通有二级排料斗，所述内筒底面转动连通有一级排料斗，所述一级排料斗底部固定连通有排污管，所述排污管周侧面与二级排料斗固定连接，所述二级排料斗周侧面与过滤罐固定连接。

方案中需要说明的是：

曝气泵、辅助电机、伺服电机、主驱动电机、液位传感器和电磁阀为现有技术的常用部件，采用的型号等均可根据实际使用需求定制；

作为一种优选的实施方式，所述一级排料斗和二级排料斗横截面均为漏斗状结构，所述一级排料斗与二级排料斗相对表面之间固定设置有导流间隙，所述排污管周侧面开设有若干组呈圆周阵列分布的透液孔，一组所述透液孔周侧面均与导流间隙固定连通，所述排污管周侧面固定安装有阀门a。

作为一种优选的实施方式，所述过滤罐周侧面固定连接有反冲清洁喷管，所述反冲清洁喷管端部固定设置有供水接头，所述反冲清洁喷管与过滤罐连接处固定设置有一组呈线性阵列分布的清洁喷孔，所述清洁喷孔出水轴线与过滤罐轴线的夹角为90°。

作为一种优选的实施方式，所述外筒和内筒周侧面固定连接有第一从动锥齿环，所述曝气轴管周侧面固定安装有与伺服电机配合的第二从动锥齿环，所述曝气轴管为两端开口的中空管状结构，所述曝气轴管与内筒呈同轴设置。

作为一种优选的实施方式，所述一级内滤孔与一级外滤孔的孔径相同，所述二级内滤孔与二级外滤孔的孔径相同，所述一级内滤孔孔径为二级内滤孔孔径的1.3-1.5倍，所述内筒为两端开口的中空筒状结构，所述外筒为顶端封闭下端开口的中空筒状结构。

作为一种优选的实施方式，所述过滤罐周侧面还固定连接有液位传感器，所述液位传感器监测端延伸至净水排腔内部，所述一级排废腔底部固定设置有导流斜面，所述液位传感器设置于导料环下方且与导料环呈相邻设置。

作为一种优选的实施方式，所述曝气泵设置于外筒和内筒上方，所述回水管周侧面及排水管周侧面均固定设置有阀门b，所述主驱动电机和辅助电机内部均固定安装有断电制动器。

作为一种优选的实施方式，所述导料环内壁固定开设有与外筒适配的通孔，所述导料环轴线与水平线的夹角为15°。

作为一种优选的实施方式，所述一级排料斗与排污管连通处固定设置有电磁阀，所述电磁阀设置于透液孔上方。

与现有技术相比，本发明提供的一种生活污水多级循环过滤装置，至少包括如下有益效果：

（1）本发明通过外筒、内筒、外螺旋过滤叶片和内螺旋过滤叶片的设计，能够高效实现污水的分级过滤过程，通过分级过滤功能的实现，从而能够将污水中的杂质有效剔除，且通过循环泵的设计，还变传统污水过滤装置的一次过滤为可循环式多次过滤，通过可循环式多次过滤效果的实现，继而有效保证过滤后污水的洁净度。

（2）本发明通过内筒和外筒的转动式设计，变传统过滤装置的静态式过滤结构为动态式过滤结构，通过转动式结构设计，一方面使内筒和外筒能够均匀损耗，另一方面通过转动，能够有效降低污垢与内筒和外筒的点接触时间，通过点接触时间的降低，从而降低污垢在内筒和外筒内壁的粘附率，继而维持内筒和内筒过滤面的洁净效果，通过内螺旋过滤叶片和外螺旋过滤叶片的设计，还能实现滤出杂质的自动排出，继而有效提高该装置的自动化程度。

（3）本发明通过曝气轴管的设计，在过滤过程中能够实现对污水的曝气处理，通过曝气功能的实现，继而有效提高污水的净化速率，通过反冲清洁喷管的高压出水，从而能够通过反冲和反过滤原理实现对内筒和外筒的快速维护。

附图说明

图1为一种生活污水多级循环过滤装置的结构示意图；

图2为图1的正视结构示意图；

图3为图1的剖面结构示意图；

图4为图3中A处的局部放大图；

图5为外筒和内筒的剖面结构示意图；

图6为图5中B处的局部放大图；

图7为内筒和曝气轴管的结构示意图；

图8为曝气轴管、内螺旋过滤叶片和曝气孔的结构示意图。

图中：1、设备本体；2、过滤罐；3、排水管；4、循环泵；5、主驱动电机；6、回水管；7、封罐；8、伺服电机；9、曝气泵；10、辅助电机；11、外筒；12、内筒；13、一级排废腔；14、导料环；15、二级排废腔；16、二级滤料排管；17、一级滤料排管；18、漏料缺口a；19、漏料缺口b；20、净水排腔；21、二级外滤孔；22、一级外滤孔；23、曝气轴管；24、曝气孔；25、高压喷孔；26、内螺旋过滤叶片；27、一级内滤孔；28、外螺旋过滤叶片；29、二级内滤孔；30、二级排料斗；31、一级排料斗；32、排污管；33、导流间隙；34、透液孔；35、阀门a；36、反冲清洁喷管；37、第一从动锥齿环；38、第二从动锥齿环；39、液位传感器；40、阀门b；41、电磁阀；42、进水管。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的描述。

以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的保护范围。实施例中的条件可以根据具体条件做进一步的调整，在本发明的构思前提下对本发明的方法简单改进都属于本发明要求保护的范围。

请参阅图1-8，本发明提供一种生活污水多级循环过滤装置，包括设备本体1；设备本体1包括过滤罐2，过滤罐2周侧面固定连通有排水管3，排水管3用于过滤后净水的排出，过滤罐2周侧面还固定安装有循环泵4和主驱动电机5，循环泵4进水口的一端通过回水管6与排水管3固定连通，过滤罐2顶部固定连接有封罐7，封罐7顶面分别固定连接有伺服电机8和曝气泵9，封罐7周侧面固定连接有辅助电机10，封罐7顶面还固定连接有进水管42，循环泵4出水口的一端通过送水管与进水管42固定连通，循环泵4设置的作用在于实现污水的循环再过滤；

过滤罐2内壁通过轴承转动连接有外筒11，外筒11内壁通过轴承转动连接有内筒12，内筒12周侧面与封罐7转动连接，主驱动电机5输出轴的一端通过齿轮与外筒11传动连接，辅助电机10输出轴的一端通过齿轮与内筒12传动连接；通过内筒12和外筒11的转动式设计，一方面使内筒12和外筒11能够均匀损耗，另一方面通过转动，能够有效降低污垢与内筒12和外筒11的点接触时间，通过点接触时间的降低，从而降低污垢在内筒12和外筒11内壁的粘附率，继而维持内筒12和外筒11过滤面的洁净效果；

封罐7与内筒12相对表面之间固定设置有一级排废腔13，过滤罐2内壁还固定连接有导料环14，导料环14与外筒11相对表面之间固定设置有二级排废腔15，过滤罐2周侧面固定安装有与二级排废腔15连通的二级滤料排管16，封罐7周侧面固定安装有与一级排废腔13连通的一级滤料排管17，一级滤料排管17和二级滤料排管16设置的作用在于排出滤料；

外筒11周侧面开设有若干呈圆周阵列分布且与二级排废腔15连通的漏料缺口a18，内筒12周侧面开设有若干呈圆周阵列分布且与一级排废腔13连通的漏料缺口b19；

外筒11与过滤罐2相对表面之间固定设置有净水排腔20，外筒11与内筒12相对表面之间设置有再过滤腔，内筒12内部固定设置有预过滤腔，外筒11周侧面开设有若干组呈圆周阵列分布的二级外滤孔21，内筒12周侧面开设有若干组呈圆周阵列分布的一级外滤孔22，封罐7轴心位置转动连接有曝气轴管23，伺服电机8输出轴的一端通过齿轮与曝气轴管23传动连接，曝气轴管23周侧面且对应一级外滤孔22的位置开设有若干组呈圆周阵列分布的曝气孔24，曝气孔24设置的作用在于实现对污水的曝气处理，通过曝气功能的实现，从而提高污水的曝气效果，曝气轴管23周侧面且对应漏料缺口a18和漏料缺口b19的位置均开设有若干组高压喷孔25，高压喷孔25设置的作用在于提高内螺旋过滤叶片26和外螺旋过滤叶片28上滤料的下料速率和下料效果；

曝气轴管23周侧面固定连接有内螺旋过滤叶片26，内螺旋过滤叶片26周侧面与内筒12相贴合，内螺旋过滤叶片26表面开设有呈圆周阵列分布的一级内滤孔27，外筒11内壁固定连接有外螺旋过滤叶片28，外螺旋过滤叶片28内壁与内筒12相贴合，外螺旋过滤叶片28表面开设有若干组呈圆周阵列分布的二级内滤孔29，外筒11底面转动连通有二级排料斗30，内筒12底面转动连通有一级排料斗31，一级排料斗31底部固定连通有排污管32，排污管32周侧面与二级排料斗30固定连接，二级排料斗30周侧面与过滤罐2固定连接。

方案中需要说明的是：

曝气泵9、辅助电机10、伺服电机8、主驱动电机5、液位传感器39和电磁阀41为现有技术的常用部件，采用的型号等均可根据实际使用需求定制；

一级排料斗31和二级排料斗30横截面均为漏斗状结构，一级排料斗31与二级排料斗30相对表面之间固定设置有导流间隙33，排污管32周侧面开设有若干组呈圆周阵列分布的透液孔34，一组透液孔34周侧面均与导流间隙33固定连通，排污管32周侧面固定安装有阀门a35。

过滤罐2周侧面固定连接有反冲清洁喷管36，反冲清洁喷管36端部固定设置有供水接头，反冲清洁喷管36与过滤罐2连接处固定设置有一组呈线性阵列分布的清洁喷孔，清洁喷孔出水轴线与过滤罐2轴线的夹角为90°，工作时，反冲清洁喷管36通过供水接头与外部清洁水供入设备连通，且清洁水供应时呈高压状态，通过反冲清洁喷管36的高压出水，从而通过反冲和反过滤原理实现对内筒12和外筒11的快速维护。

外筒11和内筒12周侧面固定连接有第一从动锥齿环37，曝气轴管23周侧面固定安装有与伺服电机8配合的第二从动锥齿环38，曝气轴管23为两端开口的中空管状结构，曝气轴管23与内筒12呈同轴设置。

一级内滤孔27与一级外滤孔22的孔径相同，二级内滤孔29与二级外滤孔21的孔径相同，一级内滤孔27孔径为二级内滤孔29孔径的1.3倍，内筒12为两端开口的中空筒状结构，外筒11为顶端封闭下端开口的中空筒状结构，通过上述孔径设置，从而有效实现分级过滤效果。

过滤罐2周侧面还固定连接有液位传感器39，液位传感器39监测端延伸至净水排腔20内部，一级排废腔13底部固定设置有导流斜面，液位传感器39设置于导料环14下方且与导料环14呈相邻设置。

曝气泵9设置于外筒11和内筒12上方，回水管6周侧面及排水管3周侧面均固定设置有阀门b40，主驱动电机5和辅助电机10内部均固定安装有断电制动器，断电制动器设置的作用在于断电状态下对相关部件进行有效自制动。

导料环14内壁固定开设有与外筒11适配的通孔，导料环14轴线与水平线的夹角为15°。

一级排料斗31与排污管32连通处固定设置有电磁阀41，电磁阀41设置于透液孔34上方。

使用前，主驱动电机5驱动外筒11进行圆周运动，辅助电机10驱动内筒12进行圆周运动，伺服电机8则驱动曝气轴管23进行圆周运动，且在曝气轴管23工作的过程中，曝气泵9同步工作，其中，工作时，通过对主驱动电机5输出方向的控制，使外螺旋过滤叶片28向上输料，通过对辅助电机10输出方向的控制，使内螺旋过滤叶片26向上输料，工作时，待处理的污水由进水管42处注入该装置内部，污水注入时，污水中的杂质依次经一级内滤孔27、一级外滤孔22、二级内滤孔29和二级外滤孔21进行过滤作业，其中，经由一级内滤孔27和一级外滤孔22过滤出的杂质最终经由内螺旋过滤叶片26的带动经一级滤料排管17排出，经由二级内滤孔29和二级外滤孔21滤出的物料最终在外螺旋过滤叶片28的带动下，经由二级滤料排管16排出，其中污水注入后，应保证其水位高度低于液位传感器39的监测位置，且污水注入后，循环泵4同步工作，继而实现对污水的循环过滤，当过滤指定时间后，通过排水管3将过滤后的污水排出，通过排污管32则可排出该装置内部的残留污水。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种生活污水多级循环过滤装置，包括设备本体（1），其特征在于：所述设备本体（1）包括过滤罐（2），所述过滤罐（2）周侧面固定连通有排水管（3），所述过滤罐（2）周侧面还固定安装有循环泵（4）和主驱动电机（5），所述循环泵（4）进水口的一端通过回水管（6）与排水管（3）固定连通，所述过滤罐（2）顶部固定连接有封罐（7），所述封罐（7）顶面分别固定连接有伺服电机（8）和曝气泵（9），所述封罐（7）周侧面固定连接有辅助电机（10），所述封罐（7）顶面还固定连接有进水管（42），所述循环泵（4）出水口的一端通过送水管与进水管（42）固定连通。

2.根据权利要求1所述的一种生活污水多级循环过滤装置，其特征在于，

所述过滤罐（2）内壁通过轴承转动连接有外筒（11），所述外筒（11）内壁通过轴承转动连接有内筒（12），所述内筒（12）周侧面与封罐（7）转动连接，所述主驱动电机（5）输出轴的一端通过齿轮与外筒（11）传动连接，所述辅助电机（10）输出轴的一端通过齿轮与内筒（12）传动连接；

所述封罐（7）与内筒（12）相对表面之间固定设置有一级排废腔（13），所述过滤罐（2）内壁还固定连接有导料环（14），所述导料环（14）与外筒（11）相对表面之间固定设置有二级排废腔（15），所述过滤罐（2）周侧面固定安装有与二级排废腔（15）连通的二级滤料排管（16），所述封罐（7）周侧面固定安装有与一级排废腔（13）连通的一级滤料排管（17），所述外筒（11）周侧面开设有若干呈圆周阵列分布且与二级排废腔（15）连通的漏料缺口a（18），所述内筒（12）周侧面开设有若干呈圆周阵列分布且与一级排废腔（13）连通的漏料缺口b（19）；

所述外筒（11）与过滤罐（2）相对表面之间固定设置有净水排腔（20），所述外筒（11）与内筒（12）相对表面之间设置有再过滤腔，所述内筒（12）内部固定设置有预过滤腔，所述外筒（11）周侧面开设有若干组呈圆周阵列分布的二级外滤孔（21），所述内筒（12）周侧面开设有若干组呈圆周阵列分布的一级外滤孔（22），所述封罐（7）轴心位置转动连接有曝气轴管（23），所述伺服电机（8）输出轴的一端通过齿轮与曝气轴管（23）传动连接，所述曝气轴管（23）周侧面且对应一级外滤孔（22）的位置开设有若干组呈圆周阵列分布的曝气孔（24），所述曝气轴管（23）周侧面且对应漏料缺口a（18）和漏料缺口b（19）的位置均开设有若干组高压喷孔（25）；

所述曝气轴管（23）周侧面固定连接有内螺旋过滤叶片（26），所述内螺旋过滤叶片（26）周侧面与内筒（12）相贴合，所述内螺旋过滤叶片（26）表面开设有呈圆周阵列分布的一级内滤孔（27），所述外筒（11）内壁固定连接有外螺旋过滤叶片（28），所述外螺旋过滤叶片（28）内壁与内筒（12）相贴合，所述外螺旋过滤叶片（28）表面开设有若干组呈圆周阵列分布的二级内滤孔（29），所述外筒（11）底面转动连通有二级排料斗（30），所述内筒（12）底面转动连通有一级排料斗（31），所述一级排料斗（31）底部固定连通有排污管（32），所述排污管（32）周侧面与二级排料斗（30）固定连接，所述二级排料斗（30）周侧面与过滤罐（2）固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种生活污水多级循环过滤装置，其特征在于，所述一级排料斗（31）和二级排料斗（30）横截面均为漏斗状结构，所述一级排料斗（31）与二级排料斗（30）相对表面之间固定设置有导流间隙（33），所述排污管（32）周侧面开设有若干组呈圆周阵列分布的透液孔（34），一组所述透液孔（34）周侧面均与导流间隙（33）固定连通，所述排污管（32）周侧面固定安装有阀门a（35）。

4.根据权利要求1所述的一种生活污水多级循环过滤装置，其特征在于，所述过滤罐（2）周侧面固定连接有反冲清洁喷管（36），所述反冲清洁喷管（36）端部固定设置有供水接头，所述反冲清洁喷管（36）与过滤罐（2）连接处固定设置有一组呈线性阵列分布的清洁喷孔，所述清洁喷孔出水轴线与过滤罐（2）轴线的夹角为90°。

5.根据权利要求1所述的一种生活污水多级循环过滤装置，其特征在于，所述外筒（11）和内筒（12）周侧面固定连接有第一从动锥齿环（37），所述曝气轴管（23）周侧面固定安装有与伺服电机（8）配合的第二从动锥齿环（38），所述曝气轴管（23）为两端开口的中空管状结构，所述曝气轴管（23）与内筒（12）呈同轴设置。

6.根据权利要求1所述的一种生活污水多级循环过滤装置，其特征在于，所述一级内滤孔（27）与一级外滤孔（22）的孔径相同，所述二级内滤孔（29）与二级外滤孔（21）的孔径相同，所述一级内滤孔（27）孔径为二级内滤孔（29）孔径的1.3-1.5倍，所述内筒（12）为两端开口的中空筒状结构，所述外筒（11）为顶端封闭下端开口的中空筒状结构。

7.根据权利要求1所述的一种生活污水多级循环过滤装置，其特征在于，所述过滤罐（2）周侧面还固定连接有液位传感器（39），所述液位传感器（39）监测端延伸至净水排腔（20）内部，所述一级排废腔（13）底部固定设置有导流斜面，所述液位传感器（39）设置于导料环（14）下方且与导料环（14）呈相邻设置。

8.根据权利要求1所述的一种生活污水多级循环过滤装置，其特征在于，所述曝气泵（9）设置于外筒（11）和内筒（12）上方，所述回水管（6）周侧面及排水管（3）周侧面均固定设置有阀门b（40），所述主驱动电机（5）和辅助电机（10）内部均固定安装有断电制动器。

9.根据权利要求1所述的一种生活污水多级循环过滤装置，其特征在于，所述导料环（14）内壁固定开设有与外筒（11）适配的通孔，所述导料环（14）轴线与水平线的夹角为15°；所述一级排料斗（31）与排污管（32）连通处固定设置有电磁阀（41），所述电磁阀（41）设置于透液孔（34）上方。

10.一种生活污水多级循环过滤装置的过滤工艺，其特征在于：主驱动电机5驱动外筒11进行圆周运动，辅助电机10驱动内筒12进行圆周运动，伺服电机8则驱动曝气轴管23进行圆周运动，且在曝气轴管23工作的过程中，曝气泵9同步工作，其中，工作时，通过对主驱动电机5输出方向的控制，使外螺旋过滤叶片28向上输料，通过对辅助电机10输出方向的控制，使内螺旋过滤叶片26向上输料，工作时，待处理的污水由进水管42处注入该装置内部，污水注入时，污水中的杂质依次经一级内滤孔27、一级外滤孔22、二级内滤孔29和二级外滤孔21进行过滤作业，其中，经由一级内滤孔27和一级外滤孔22过滤出的杂质最终经由内螺旋过滤叶片26的带动经一级滤料排管17排出，经由二级内滤孔29和二级外滤孔21滤出的物料最终在外螺旋过滤叶片28的带动下，经由二级滤料排管16排出，其中污水注入后，应保证其水位高度低于液位传感器39的监测位置，且污水注入后，循环泵4同步工作，继而实现对污水的循环过滤，当过滤指定时间后，通过排水管3将过滤后的污水排出，通过排污管32则可排出该装置内部的残留污水。

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