城市污水處理方案
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城市污水處理方案范文第1篇
1 城市污水處理自控系統(tǒng)總體方案概述
(1)在污水處理過程中要求整個系統(tǒng)必須安全､可靠運行,在工藝設備､儀表､電氣自控系統(tǒng)､計算機和網(wǎng)絡系統(tǒng)､電視監(jiān)控系統(tǒng)的選型和系統(tǒng)設計､軟件設計等方面,系統(tǒng)的可靠性是設計考慮的第一原則,作為控制系統(tǒng)核心設備的PLC,選用德國西門子公司的S7-300系列產(chǎn)品及其相應的開發(fā)軟件｡
(2)污水處理處理廠的自控系統(tǒng)采用PC+PLC分級分布式控制形式,以集中監(jiān)測為主,分散控制為輔,在中控室運行監(jiān)控計算機上可對全廠的各工序進行實時監(jiān)控,生產(chǎn)的工藝過程自動控制采用就地單獨控制的原則進行,并在污水處理過程關鍵工序配置西門子MP 270B觸摸面板(人機界面HMI )作為現(xiàn)場工程師操作站｡
(3)為保證污水處理廠的安全運行,自控系統(tǒng)設立三級控制層:就地手動控制､現(xiàn)場控制和遠程監(jiān)控｡就地手動控制是指通過設備本地控制箱手動控制設備的開啟或關閉;現(xiàn)場控制是指由現(xiàn)場各分控站PLC執(zhí)行自己的控制程序,完成控制功能;遠程監(jiān)控是指由中控室通過工業(yè)以太網(wǎng)高速冗余光纖環(huán)網(wǎng)對全廠的生產(chǎn)過程進行控制､監(jiān)測和記錄,對工藝現(xiàn)場設備對象實現(xiàn)狀態(tài)遷移管理｡三級控制層的關系如下:中控室上位機可通過各現(xiàn)場的PLC子站直接控制有關設備和主要設備,如果中控室或網(wǎng)絡發(fā)生故障,不會影響各PLC分站的控制功能,如果PLC網(wǎng)絡中某個PLC子站發(fā)生故障,操作員可通過就地控制箱對設備進行控制｡
(4)設備發(fā)生異常､故障或報警時,系統(tǒng)可自動切除相關故障設備或切換到現(xiàn)場手動操作方式,同時記錄事故內(nèi)容,并對相關參數(shù)進行事故追憶｡
(5)上位計算機綜合應用程序開發(fā)選用德國西門子公司的WINCC 5.1組態(tài)軟件,以監(jiān)控工藝運行的圖形界面､控制網(wǎng)絡運行參數(shù)和指令的通信､運行和歸檔數(shù)據(jù)庫開發(fā)為重點｡
(6)一體化生物反應器控制系統(tǒng)的設計根據(jù)生產(chǎn)工藝的具體要求,監(jiān)控一體化生物反應器各個工藝設備的運行,實現(xiàn)處理過程的時間及空間控制,形成好氧､厭氧或缺氧條件,以完成具體工藝處理目標｡
(7)為了對生產(chǎn)現(xiàn)場和重要設備實施遠程監(jiān)視,在鼓風機房､一體化生物反應器､污泥脫水機房､廠區(qū)環(huán)境等重要部位安裝攝像機,構成遠程電視監(jiān)視系統(tǒng),在中控室可全廠重要設備進行全天24小時監(jiān)視｡
2 城市污水處理自控系統(tǒng)的總體結構
本工程項目二期工程中控室和各工段的地理位置分布示意圖如圖1所示｡中控室的建筑物使用一期工程己建設好的設施,與一期工程的中央監(jiān)控設備共用一個監(jiān)控大廳｡
工業(yè)以太網(wǎng)是基于IEEE 802.3 (Interment)的強大的區(qū)域和單元網(wǎng)絡｡作為西門子T.I.A(全集成自動化構架)重要組成部分,SIMATIC NET基于經(jīng)過現(xiàn)場應用驗證的技術,用于嚴酷的工業(yè)環(huán)境,包括有高強度電磁千擾的區(qū)域｡
3 SIMATIC NET工業(yè)以太網(wǎng)絡組件
典型的工業(yè)以太網(wǎng)絡環(huán)境,有以下三類網(wǎng)絡器件:
(1)網(wǎng)絡部件｡
包括:連接部件､ FC快速連接插座､ ELS(工業(yè)以太網(wǎng)電氣交換機)､ESM(工業(yè)以太網(wǎng)電氣交換機)､SM(工業(yè)以太網(wǎng)光纖交換柳､MC TPll(工業(yè)以太網(wǎng)光纖電氣轉換模塊)｡
(2)通信介質(zhì):普通雙絞線,工業(yè)屏蔽雙絞線和光纖｡
SIMATIC PLC控制器上的工業(yè)以太網(wǎng)通訊外理器｡用于將SIMATIC PLC連接到工業(yè)以太網(wǎng)｡
(3)PG/PC上的工業(yè)以太網(wǎng)通訊外理器,用于將PG/PC連接到工業(yè)以太網(wǎng)｡
利用工業(yè)以太網(wǎng),SIMATIC NET提供了一個無縫集成到全業(yè)務功能(管控一體化及綜合信息處理)的途徑｡
4 工藝過程控制PLC控制站組成
(1)組成｡
S7-300系列產(chǎn)品是模塊化中小型PLC系統(tǒng),能滿足中等性能要求的應用｡大范圍的各種功能模塊可以非常好地滿足和適應自動控制任務,由于簡單實用的分散式結構和多界面網(wǎng)絡能力,使得應用十分靈活,方便用戶和簡易的無風扇設計,當控制任務增加時,可自由擴展,由于大范圍的集成功能使得它功能非常強勁｡
如果用戶的自控系統(tǒng)任務需要多于8個信號模塊或通訊處理器模塊時,則可以擴展s7-300機架((CPU314以上):(1)在4個機架上最多可安裝32個模塊:最多3個擴展機架(ER)可以接到中央機架(CR)上,每個機架(CR/ER)可以插入8個模塊｡(2)通過接口模塊連接:a.每個機架上(CR/ER)都有它自己的接口模塊｡它總是插在CPU旁邊的槽內(nèi),負責與其他擴展機架自動地進行通訊;b.通過IM365擴展,可擴展1個機架,最長1米,電源也是由此擴展提供｡C.通過IM360/361擴展,可擴展3個機架,中央機架(cR)擴展機架但擴展機架之間的距離最大為10米｡(3)獨立安裝海個機架可以距離其他機架很遠進行安裝,兩個機架間(主機架與擴展機架,擴展機架與擴展機架)的距離最長為10米｡(4)靈活布置:機架(CR/ER)可以根據(jù)最佳布局需要,水平或垂直安裝｡
(2)診斷｡
通過診斷可以確定模板所獲取的信號(如數(shù)字量模板)或模擬量處理(例如模擬量模板)是否正確｡在診斷評估中,可參數(shù)化的診斷信息與不可參數(shù)化的診斷信息有區(qū)別｡①可參數(shù)化的診斷信息:通過相應的參數(shù)始能診斷信息的發(fā)送;②不可參數(shù)化的診斷信息:不管是否參數(shù)化均可發(fā)送診斷信息｡
如果發(fā)送診斷信息(如無編碼器電源),則模板執(zhí)行一個診斷中斷｡此時CPU中斷執(zhí)行用戶程序,或中斷執(zhí)行低優(yōu)先級的中斷,來處理相應的診斷中斷功能塊(OB82) ｡
5 PLC運行程序設計
PLC自動工序工藝運行程序有四大主要功能模塊,即:時鐘模塊､運行參數(shù)更新､綜合故障判定和自動工序模塊｡
(1)變量設計｡
我們的變量設計盡量遵循節(jié)省的原則｡
建立時間計數(shù)變量Tcount
32個工序采用統(tǒng)一的時間計數(shù),每個工序分配一個運行時間變量Tn (n=1,2,……32)｡PLC自動工序工藝運行程序根據(jù)運行時間變量來確定每個工序步驟運行的時間｡
為27臺(套)工藝設備的每一臺(套)分配一個32位的運行狀態(tài)標志,分別對應于32個工序步驟｡PLC自動工序工藝運行程序根據(jù)每一臺(套)工藝設備的運行狀態(tài)標志和設備運行互鎖(故障和手動控制)確定該設備是否運行｡
為27臺(套)工藝設備的每一臺(套)建立一個故障狀態(tài)標志位(綜合故障)和控制狀態(tài)標志位(手動/自動)｡
建立工藝運行參數(shù)二維表,包含32個工序的運行時間參數(shù)和27臺(套)工藝設備的運行狀態(tài)標志參數(shù)｡
建立工藝運行參數(shù)變更標志位,如果工藝運行參數(shù)發(fā)生改變并經(jīng)過運行監(jiān)控上位計算機上授權確認,程序將根據(jù)工藝運行參數(shù)二維表刷新32個工序的運行時間變量和27臺(套)工藝設備運行狀態(tài)標志｡
建立工藝運行當前狀態(tài)變量,包括當前工序步驟,當前工序運行剩余時間｡
(2)自動工序程序設計｡
時鐘模塊用一個計時器,對時間的增長自動計數(shù),其值存放在變量Tcount中,供自動工序模塊使用｡
如果工藝運行參數(shù)發(fā)生改變并經(jīng)過運行監(jiān)控上位計算機上授權確認,工藝運行參數(shù)變更標志位設置為1,程序將根據(jù)工藝運行參數(shù)二維表刷新32個工序的運行時間變量和27臺(套)工藝設備運行狀態(tài)標志,并將工藝運行參數(shù)變更標志位復位為0｡
綜合故障判定模塊綜合工藝設備的各種故障(比如泄露､短路､斷路等)和報警(比如過熱､過力矩等),確定設備是否可以正常投入工藝運行,設置故障狀態(tài)標志位為0/1｡
自動工序模塊實時更新工藝運行當前狀態(tài),包括當前工序步驟,當前工序運行剩余時間｡當前工序運行剩余時間為0,就切換到下一個工序步驟,重新設置當前工序步驟和運行剩余時間,并根據(jù)設備故障狀態(tài)標志位(0/1 )､控制狀態(tài)標志位(自動/手動)和運行狀態(tài)標志(1/0),啟動或停止相應的工藝設備｡
6 結果
LIER-POOLK法城市生活污水處理5000噸/日中試裝置全部建成并投入運行以來,具體出水效果(各項指標去除率)為:BODS 85-98%, CODCr 85-95%.,SS80-90%, TN 50-70%, TP 80-97%,完全達到了GB8978-1996《污水綜合排放標準》中的一級標準;經(jīng)濟指標為:單位投資1000元/噸水､占地面積0.40平方腳噸水､直接運行費用0.25元/噸水､職工人數(shù)8人/萬噸水｡自工程正式投產(chǎn)運行以來的情況表明,自控系統(tǒng)運行可靠,自動化程度高,控制軟件設計先進,完全滿足工藝運行和日常管理的要求｡
參考文獻
[1]周明.現(xiàn)場總線控制[M].北京:中國電力出版社,2005.
城市污水處理方案范文第2篇
一、加快污水生活垃圾處理設施建設的重要意義
目前，我實現(xiàn)節(jié)能減排目標面臨的形勢十分嚴峻，要充分認識水污染防治工作的艱巨性。近年來，隨著我城鎮(zhèn)化進程的快速發(fā)展和城鎮(zhèn)人口數(shù)量的不斷增長，城鎮(zhèn)用水與水資源的矛盾日益突出，城市污水、垃圾處理設施建設與管理方面存在不少亟待解決的問題。一是城市污水生活垃圾建設進展緩慢，全只有、兩縣建有污水處理廠，其余六個縣都未建設污水處理設施，污水直接排入自然水體；垃圾處理只有縣建有規(guī)范的衛(wèi)生填埋處理廠，其余七個縣生活垃圾裸堆或簡單填埋；二是項目建設資金嚴重奇缺，地方財政困難缺乏配套資金；三是全八縣都未建立污水處理收費制度；除縣外，其它七縣都未建立垃圾處理收費制度，縣垃圾處理費收繳率也較低，不能滿足垃圾處理運營的需要；四是與污水處理設施配套的管網(wǎng)建設滯后，排水管網(wǎng)普及率低，有些縣還未實行雨、污分流，已經(jīng)影響到污水處理設施的運營效益；五是鄉(xiāng)鎮(zhèn)沒有垃圾處理設施，垃圾亂堆亂倒、包圍鄉(xiāng)鎮(zhèn)等問題。各級政府要高度重視存在的問題，認真采取措施抓緊研究解決。為此，全各級各部門要充分認識加快污水、垃圾處理設施建設的重要性和緊迫性，認真貫徹落實科學發(fā)展觀，以對黨和人民高度負責的態(tài)度，正確處理城市發(fā)展與環(huán)境保護的關系，真正把思想和行動統(tǒng)一到國家、全省和我關于節(jié)能減排的決策和部署上來，切實抓好污水垃圾處理設施建設。
二、指導思想和基本原則
(一)指導思想
以科學發(fā)展觀為指導，以實現(xiàn)全省規(guī)劃為目標，按照“投資主體多元化、運營主體企業(yè)化、運行管理市場化”的要求，加大政府引導力度，通過建立合理的價格體系，引入市場機制，快速推進污水處理和城鎮(zhèn)生活垃圾無害化處理規(guī)范化，促進行業(yè)健康快速發(fā)展。
(二)基本原則
貫徹落實國家、全省和我關于節(jié)能減排的工作政策，以全面改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境，完善城鎮(zhèn)基礎設施建設為主要目的，以相關環(huán)境保護規(guī)劃及水污染防治規(guī)劃為指導，結合各縣的城市總體規(guī)劃和社會經(jīng)濟發(fā)展需要，以及污染處理設施的現(xiàn)狀，確定建設的階段目標、總體布局和建設順序。加大項目前期工作力度，爭取國家和省資金支持，推進污水、垃圾處理產(chǎn)業(yè)化進程，形成開放式、競爭式的建設運營格局。同時，堅持設施建設與體制改革相結合，抓緊建立和完善污水、垃圾處理收費制度，確定收費標準，大力推進投資和運行管理體制改革，積極吸引社會投資，加快污水處理廠和垃圾處理廠的建設進度，并落實好運營管理措施，確保設施建成后穩(wěn)定運行，充分發(fā)揮建設項目的社會效益、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。
三、污水垃圾處理設施建設的總目標和具體任務
(一)總體目標
到2012年末，全8個縣均要建成污水處理設施及配套管網(wǎng)，建成無害化垃圾處理設施及清運系統(tǒng)；縣城污水收集率達到85%以上，污水集中處理率達到80%以上，新增COD削減量達到3373噸／年以上；垃圾無害化處理率達到100%。到2012年末，全8個縣均要建立污水處理費和垃圾清運費收費制度。
(二)具體任務
1．年：污水項目完成縣、縣、縣、、縣污水處理廠及截污干管工程項目初步設計的編制和報批工作，并開工建設縣（二期）、縣污水處理廠及截污干管配套工程。年完成縣污水處理廠及截污干管配套工程建設并投入運行；年完成縣污水處理廠（二期）及截污干管配套工程并投入運行。
垃圾項目完成縣、縣生活垃圾處理項目初步設計的編制和報批工作；完成縣、縣和縣生活垃圾處理工程項目可研報告的編制和報批工作。完成生活垃圾處理工程項目建設，并開工建設縣、縣生活垃圾處理項目，年完成項目建設。
縣、縣建立污水處理費收費制度，確定收費標準，年內(nèi)開征污水處理費；建立生活垃圾處理收費制度，確定收費標準，年內(nèi)開征垃圾處理費。
2．年：污水項目完成縣、縣、縣污水處理廠及截污干管工程項目可研報告和初步設計的編制及報批；開工建設縣（二期）、、縣污水處理廠及截污干管工程，年完成項目建設。
垃圾項目完成縣、縣、縣生活垃圾處理工程項目的編制和報批及縣生活垃圾處理工程項目可研報告、初步設計編制和報批工作，并開工建設縣、縣、縣生活垃圾處理工程，年完成項目建設。
縣、縣建立污水處理費收費制度，確定收費標準，年內(nèi)開征污水處理費；縣、縣、縣、縣、縣建立生活垃圾處理收費制度，確定收費標準，年內(nèi)開征垃圾處理費。
3．年：污水項目開工建設縣、縣污水處理廠及截污干管工程，2011年完成項目建設。
垃圾項目開工建設縣生活垃圾處理工程，2011年完成項目建設。
縣、縣建立污水處理費收費制度，確定收費標準，年內(nèi)開征污水處理費；縣建立生活垃圾處理收費制度，確定收費標準，年內(nèi)開征垃圾處理費。
4．2011年：污水項目開工建設縣污水處理廠及截污干管工程，2012年完成項目建設。
縣建立污水處理費收費制度，確定收費標準，年內(nèi)開征污水處理費。
四、工作措施
(一)加強領導，明確責任，切實抓好落實工作。成立城鎮(zhèn)污水生活垃圾處理設施建設領導小組，負責組織、指導、協(xié)調(diào)全城鎮(zhèn)污水生活垃圾處理設施建設的相關工作。領導小組由分管副長任組長，發(fā)改委、建設局、環(huán)保局、財政局、國土局、監(jiān)察局、審計局等相關單位為成員。
領導小組下設辦公室在建設局。具體負責領導小組的日常工作，完成領導小組交辦的各項任務，組織協(xié)調(diào)和監(jiān)督檢查全城鎮(zhèn)污水、生活垃圾處理設施建設。重大事項和重要問題及時向領導小組報告。
各縣人民政府要及時成立縣城鎮(zhèn)污水生活垃圾處理設施建設領導小組，按全項目進度計劃，具體負責組織實施本縣污水、垃圾處理設施建設項目的前期、招商引資、建設、運營管理等工作。
建設局負責全城鎮(zhèn)污水垃圾處理設施建設、運營的指導和監(jiān)督工作。按全項目進度計劃；督促各縣按照云發(fā)改投資〔〕1320號確定的項目技術要求開展專業(yè)規(guī)劃、可研、設計等項目前期工作；配合各縣積極爭取中央、國家和省等各類建設補助資金；督促各縣項目建設嚴格實行招投標制，建立公開公平競爭機制，強化政府對工程質(zhì)量的監(jiān)督；加強對項目建設進度的動態(tài)管理和督察；督促各縣落實好運營管理措施，確保設施建成后穩(wěn)定運行，發(fā)揮項目應有的效益。
發(fā)展改革委負責確定污水垃圾處理費收費價格，對收費標準進行審核和備案；做好的申報立項工作，配合各縣積極爭取中央、國家資金，并加強資金使用的監(jiān)管。
財政局負責配合各縣積極爭取中央、國家和省等各類建設補助資金；加強對項目建設補助資金和污水垃圾處理費收支的監(jiān)管，保證?？顚Ｓ?，嚴禁截流、擠占、滯留、挪用，做到及時足額入庫，按時足額撥付。
監(jiān)察局負責對全城鎮(zhèn)污水垃圾處理設施項目建設及運營活動進行監(jiān)督和檢查。
環(huán)境保護局負責項目環(huán)境影響評價申報審批工作，配合各縣積極爭取中央、國家和省等各類建設補助資金；參與污水、垃圾處理設施項目建設的管理；對污水處理廠和垃圾處理廠進行監(jiān)測，做到達標排放，同時對污水處理廠和垃圾處理廠進行環(huán)境監(jiān)管，避免二次污染。
城市污水處理方案范文第3篇
關鍵詞： 鋼鐵行業(yè)； 酸洗廢水； 固液分離膜； 膜污染、膜清洗
Abstract: The solid-liquid separation membrane technology is a new solid-liquid separation technology replacing the traditional coagulation precipitate and filtering, which has the advantages of fine water quality, small floor area and low operating cost. Based on a brief introduction to the application of solid-liquid separation membrane, the paper explains the causes for its pollution and proposes the corresponding cleaning solution. In addition, according to the actual operation, the paper introduces alternative cleaning means, perfecting the cleaning solutions.
Key words: steel and iron industry; pickling wastewater; solid-liquid separation membrane; membrane pollution; membrane cleaning
中圖分類號：S141.8 文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）
1.引言
為提高鋼材表面質(zhì)量，在加工之前用鹽酸進行酸洗，除去鋼材表面上的氧化物及毛刺等。酸洗后用清水沖洗以清除表面附著的少量酸洗液，隨之產(chǎn)生大量酸洗廢水。該廢水主要污染物為 pH、Fe2+、TP等和少量CODcr。國內(nèi)外針對酸洗廢水的處理技術一般為中和、沉淀、過濾等傳統(tǒng)工藝，不同之處只是加堿方式的差異和沉淀池級數(shù)的不同。傳統(tǒng)處理工藝耐沖擊負荷差，尤其當廢水中鐵離子濃度過高時，廢水加堿后形成的固體含量大，造成沉淀工藝無法進行，最終導致出水水質(zhì)不達標。另外，傳統(tǒng)酸洗廢水處理工藝還存在工藝流程冗長、占地面積大、污泥脫水困難、并且必須投加助凝劑和投堿量過大的缺點。
膜分離技術是20世紀60年代后迅速崛起的新型廢水處理技術。尤其在近十年，因其兼有分離、濃縮、純化和精制的功能，又有高效、節(jié)能、環(huán)保、分子級過濾、易于控制等特點。目前已廣泛應用于各種廢水處理工藝。固液分離膜是以聚四氟乙烯為原料經(jīng)過特殊的膨化工藝處理以后制成的膨體聚四氟乙烯薄膜。固液膜分離器具有抗沖擊能力強、去除效率高，動力消耗少和化學清洗簡便優(yōu)點。針對于傳統(tǒng)酸洗廢水處理工藝存在的不足，采用固液膜分離技術處理酸洗廢水，依靠固液分離膜處理技術的高效的分離能力和穩(wěn)定的去除效率，不但可以解決傳統(tǒng)酸洗廢水處理工藝的不足，同時經(jīng)固液分離膜處理后的廢水可直接回用于生產(chǎn)。
2.項目簡介
天津某金屬制品企業(yè)，年產(chǎn)高檔金屬制品35萬噸，產(chǎn)生的廢水主要為金屬制品酸洗預處理后，經(jīng)漂洗金屬制品所產(chǎn)生的含酸漂洗廢水，廢水中主要污染物為pH、Fe2+、TP和少量的鐵渣。本項目于2010年5月開行運行，項目具體情況如下：
2.1設計規(guī)模與進出水水質(zhì)
⑴工程規(guī)模
根據(jù)該公司提供的資料，通過用水量計算，確定工程含酸廢水水量為300m3/h。
⑵工程進出水水質(zhì)
廢水處理出水達到《天津市地方廢水綜合排放標準》（DB12/356—2008）中的二級排放標準。本工程的進出水水質(zhì)如表1：
表1進出水水質(zhì)參數(shù)表
2.2工藝流程及說明
酸洗廢水處理流程如圖1所示：
圖1酸洗廢水處理工藝流程圖
廠區(qū)酸洗廢水首先進入集水井，由耐酸泵對廢水進行一次提升，進入預中和濾池。依靠石灰石中有效成分CaCO3的弱堿性質(zhì)，使廢水經(jīng)過石灰石后的pH值穩(wěn)定在4~5之間。而后，酸洗廢水依靠重力流入隔油調(diào)節(jié)池。酸洗廢水經(jīng)水質(zhì)和水量的調(diào)節(jié)后，通過耐腐蝕化工泵提升進入序批式中和反應池。在序批式中和反應池內(nèi)向廢水中投加石灰乳，將廢水pH值調(diào)至8.5～9.0之間，使廢水中的Fe2+和Fe3+與OH-反應生成Fe(OH)2和Fe(OH)3沉淀物。池底均布穿孔曝氣管，加入的空氣中的氧氣將廢水中生成的Fe(OH)2氧化為Fe(OH)3。經(jīng)反應后的廢水靠自流流入中間水池，由潛污泵提升進入膜固液分離器中進行處理。廢水中的固體顆粒被濾膜截留，水經(jīng)過膜組件后進入下級處理單元。
2.3固液分離膜主要技術參數(shù)
本項目固液分離膜系統(tǒng)采用五組過濾器，每組過濾器配套膜組件250跟，單組過濾器實際處理能力為90m3/h。固液分離膜組建主要技術參數(shù)如表2所示。
表2 膜組件技術參數(shù)表
3.膜污染的形成
膜組件一旦投入運行，只要存在的截留和分離，膜的污染在所難免。并且隨著污染的不斷發(fā)生，污染物在膜表面和膜孔內(nèi)產(chǎn)生不可逆的積累，導致膜通量的不斷下降。當膜通量下降到一定程度，膜組件產(chǎn)水量不能達到設計要求，必須更換膜組件。膜在使用時, 不可避免地會受到膜污染, 導致其通量逐漸降低。造成膜污染主要有2 個原因: ⑴膜表面吸附溶質(zhì)( 尤其是大分子) 形成的膜污染;⑵濃差化的影響。[1]
膜污染是指被處理物料中的微粒、膠體粒子和溶質(zhì)大分子由于與膜存在物理化學相互作用或機械作用而引起的膜表面或膜孔內(nèi)吸附、堵塞使膜產(chǎn)生透過流量與分離特性的不可逆變化的現(xiàn)象[2]。料液中的組分在膜表面沉積形成的污染層將增加膜過程的阻力，該阻力可能遠大于膜本身的阻力；組分在膜孔中沉積將造成膜孔的減小乃至堵塞。對膜污染而言，往往具有不可逆性。
城市污水處理方案范文第4篇
關鍵詞：規(guī)劃； 布局 ；污水； 厭氧； 曝氣池
中圖分類號：U664.9+2文獻標識碼：A文章編號：
引言：
從國內(nèi)外城市污水處理廠建設的發(fā)展歷史來看，在人口密集的大中城市，大型集中污水處理廠是污水處理廠建設的主體，我國大中城市都建設了一些大中型骨干污水處理廠，對于控制水環(huán)境污染發(fā)揮了重要作用。但是隨著污水處理廠建設速度的加快，以及在缺水城市處理后污水的綜合利用越來越受到人們的重視，污水處理廠的建設有小型化分散建設的趨勢。另外，隨著污水處理廠的普及，一些小城鎮(zhèn)和遠離城鎮(zhèn)的別墅區(qū)、渡假村也都開始興建污水處理設施，進一步促進小型污水處理設施的建設?？傊笾行图形鬯幚韽S仍將在治理水污染、改善水環(huán)境質(zhì)量方面發(fā)揮重要作用，隨著城鎮(zhèn)建設步伐的加快，污水資源化受到廣泛重視，污水處理廠布局有分散化、小型化的趨勢。因此，今后城市污水處理廠布局應按照集中與分散相結合、污水處理與利用相結合的原則，合理安排污水處理廠布局方案，促進污水處理與回用設施的建設。污水處理廠在控制水環(huán)境污染方面發(fā)揮著重要作用。
1、污水處理廠的工藝流程
目前，常用于我國城市污水處理的方式為集中污水處理系統(tǒng)和傳統(tǒng)的三格式化糞池。其它的處理構筑物也都是大同小異的，主要的流程不外乎如此：
污水收集設施【包括污水管道、雨水管道、工廠排放水管道等】---污水提升泵站---格柵攔截---沉砂池---初沉池---曝氣池、厭氧池等核心處理工藝流程---二次沉淀池---排水管道或渠排入水體【①】其中核心處理流程可分為一級處理和二級及以上的深度處理。深度處理流程主要有好氧處理流程、厭氧處理流程及兩者相結合的處理方法。
目前，好氧處理方法有SBR工藝、UASB工藝、氧化溝、氧化塘等工藝，在曝氣池里沖入空氣或氧氣，讓好氧細菌除去污水中的有機物物質(zhì)；厭氧處理流程主要有厭氧流化床、兩相厭氧發(fā)酵、厭氧濾池等利用厭氧菌進行厭氧發(fā)酵的方法除去污水中的有機物的；另外常用的還有像A20及其變種的工藝流程都是好氧處理和厭氧處理相結合的處理流程，其處理效果往往比單一的處理方式好得多。
深度處理構筑物不外乎以下幾種：曝氣池、厭氧池、氧化塘、厭氧反應器及特殊的除磷脫氮設備，或者是他們的變種工藝，但是處理原理都是大同小異。
2、城市污水處理現(xiàn)狀及面臨的問題
我國污水處理事業(yè)的歷史始于1921年,到改革開放的近二十年來取得了迅速的發(fā)展,但仍然滯后于城市發(fā)展的需要。城市污水處理能力增長緩慢和污水處理率低是造成我國水環(huán)境污染的主要原因,并嚴重的制約了我國經(jīng)濟與社會的發(fā)展。我國城市污水處理能力增長緩慢的主要原因可以歸結為以下四個方面:
2.1污水處理技術落后
城市污水處理技術是城市污水處理設施能否高效運轉的關鍵;長期以來,我國的污水處理技術都是沿襲了歐美國家近百年來的路線和處理技術,在吸收、消化國外技術的同時也形成了自己的技術,城市污水處理技術有了很大的發(fā)展,但是我國現(xiàn)階段采用的污水處理技術與同期國外的技術水平相比依然還很落后,始終存在效率低、能耗高、維修率高、自動化程度低等缺點,從而影響它們在污水處理廠投標中的競爭力。
3.2資金短缺,投資力度不夠
城市污水處理系統(tǒng)是城市的重要基礎設施之一,也是防止污染、改善城市水環(huán)境質(zhì)量的重要手段,為發(fā)展我國的城市污水處理,使水環(huán)境污染得到有效的控制。資金是個根本問題。
即使修建了城市污水處理廠,其高昂的運行維護管理費用也是城市污水處理率低,水體污染嚴重的主要原因之一。我國污水處理設備運行狀況是1/3運行正常、1/3不正常、1/3處于閑置狀態(tài),污水處理廠的實際運轉率只能達到50%,我國污水的實際處理率遠遠低于污水處理設施的處理能力。
雖然近幾年國家對污水處理投資有所增加,但與國外相比還差距甚遠,遠遠不能滿足需要。據(jù)有關資料統(tǒng)計:發(fā)達國家包括美國、德國、日本、法國、英國等國家用于排水設施與污水處理方面的投資約占國民經(jīng)濟總產(chǎn)值的0.53%～0.88%。而我國在20世紀90年代用于排水設施與污水處理方面方面的投資僅占國民經(jīng)濟總產(chǎn)值的0.02%～0.03%。所以我國應通過宏觀調(diào)控調(diào)整投資結構,加大對城市排水和城市污水處理設施的投入。
2.3管理水平低
傳統(tǒng)的處理技術較復雜,我國目前操作人員的技術素質(zhì)及管理水平不能適應,這樣就造成了即使已建成的污水廠也不能正常運行,嚴重制約了已建城市污水廠的正常運行。
2.4污泥，臭氣控制不當
目前，絕大多數(shù)污水廠使用的是傳統(tǒng)的活性污泥法，污泥是污染物的集聚地，因此，污泥處理的不好，污水處理等于零。而現(xiàn)在，污泥的處置主要以填埋為主，并未真正的消除污染。另外，污水廠的臭氣也是一個棘手的問題，隨著城市的發(fā)展，以前建設的污水廠逐步發(fā)展為城市中心，此時，臭氣的控制就顯得很有必要
3、污水處理廠布局規(guī)劃應考慮的主要因素
污水處理廠布局規(guī)劃是污水管道和污水處理廠建設的關鍵，科學合理的處理廠規(guī)劃方案，可以降低污水管道和處理廠的建設和運行費用，并有利于污水的回用和排放。在編制污水處理廠布局規(guī)劃應考慮以下主要因素：
3.1處理廠規(guī)模要考慮大中小相結合
如前所述，大型集中污水處理廠具有明顯的規(guī)模效益，且來水水質(zhì)穩(wěn)定，易于日常運行管理。但處理廠過于集中，必然造成污水管道工程量加大，整個污水系統(tǒng)的初期投資較高，實施困難。因此，污水處理廠布局應因地制宜，規(guī)模大、中、小相結合。
3.2污水處理廠廠址的選擇上要考慮上中下游相結合
在傳統(tǒng)的處理廠布局規(guī)劃中，一般都將處理廠安排在城市的下游，這樣可以使盡可能多的污水自流進入處理廠。另外，對于污水排放也比較有利，經(jīng)處理后的污水排入下游河道，避免造成對上游水系的污染。但是，將處理廠全部放在城市下游對于北方缺水城市利用處理后的污水是很不利的，這一做法正在逐步改變。例如北京市在清河和涼水河上游分別安排了兩座小型污水處理廠，為河道和城市雜用水提供水源。在城市上游設置污水處理廠需要非常慎重，要與處理廠退水的利用規(guī)劃相結合。
3.3污水處理廠布局上要考慮集中與分散相結合
污水處理廠建設的集中與分散一直是關于處理廠布局爭論的焦點，著一問題并沒有絕對正確的答案，必須根據(jù)城市的特點綜合考慮現(xiàn)狀污水管道系統(tǒng)、處理廠用地條件、污水排放與回用情況等因素，綜合分析后確定。
3.4應充分考慮污水回用的需求
水資源短缺已經(jīng)成為我們面臨的一個重要問題，目前我國有300多個城市缺水，其中100多個城市嚴重缺水，污水資源化已成為解決水資源不足的一項有效措施。因此，北方缺水城市在編制污水處理廠布局規(guī)劃時一定要將污水回用作為一個重要因素加以考慮。
4、污水處理廠的發(fā)展趨勢
目前我國新建及在建的城市污水處理廠所采用的工藝中，各種類型的活性污泥法仍為主流，占90％以上，其余則為一級處理、強化一級處理、生物膜法及與其他處理工藝相結合的自然生態(tài)凈化法等污水處理工藝技術。從國情出發(fā)，我國城市污水處理發(fā)展趨勢： (1)氮、磷營養(yǎng)物質(zhì)的去除仍為重點也是難點； (2)工業(yè)廢水治理開始轉向全過程控制； (3)單獨分散處理轉為城市污水集中處理； (4)水質(zhì)控制指標越來越嚴； (5)由單純工藝技術研究轉向工藝、設備、工程的綜合集成與產(chǎn)業(yè)化及經(jīng)濟、政策、標準的綜合性研究； (6)污水再生利用提上日程；
5、結論
城市污水處理廠布局規(guī)劃是處理廠建設的依據(jù)，規(guī)劃方案的合理與否直接影響處理廠的建設和運行管理，在編制污水處理廠布局規(guī)劃時，要全面考慮技術經(jīng)濟指標、環(huán)境影響、污水資源的綜合利用等諸多因素，綜合分析現(xiàn)狀污水管道系統(tǒng)、河湖水系規(guī)劃、城市建設區(qū)布局等條件，對多種可能的方案進行比選，最終確定一個合理可行的方案作為實施方案。
參考文獻：
[1]孫振世.我國城市污水處理廠運行狀況及加強監(jiān)管對策[J].中國環(huán)境管理,2003,(05).
城市污水處理方案范文第5篇
關鍵詞：城市；污水處理；工藝；探討
中圖分類號：F291.1 文獻標識碼：A 文章編號：
1引言
城市污水處理設施建設是城市經(jīng)濟發(fā)展和水資源保護不可缺少的組成部分，多年來，我國城市基礎設施建設一直滯后于經(jīng)濟發(fā)展，尤其是污水處理設施“，欠賬”太多，從而導致城市污水未能得到很好的處理。這不僅導致了環(huán)境的惡化，同時也影響了城市經(jīng)濟發(fā)展和人類健康。隨著環(huán)保事業(yè)及社會可持續(xù)發(fā)展的需要，人們逐漸認識到了污水處理的重要性，已將其作為了市政工作的重要組成部分。污水處理的首要環(huán)節(jié)是污水處理工藝方案設計。一個科學合理的方案可在達到治理目標的同時降低成本、節(jié)約投資、簡化管理。不同城市的污水所采取的工藝是不同的。要想制定出一個合理的污水處理方案，了解各種污水處理工藝流程原理及特點是關鍵前提。因此，熟練掌握各種城市污水處理工藝的內(nèi)容是極為必要的。
2 城市污水處理工藝方案
城市污水處理程序包括：預處理、一級處理、二級處理、深度處理以及污泥處理。預處理主要包括沉砂池和格柵；一級處理的構筑物主要是初次沉淀池；二次沉淀池和曝氣池是二級處理的主要構筑物，二級處理是處理工藝的核心部分，通過該階段微生物新陳代謝作用將污水中大部分的有機物轉換成 H2O 和 CO2；污水的深度處理包括有機物的進一步去除和脫氮除磷，常用過濾和混凝沉淀工藝，有時也采用生物炭和生物陶粒工藝；污泥處理是污水處理的重要組成部分，主要包括干化、脫水、硝化和濃縮等。不同特色的城市其所采取的污水處理工藝是不同的，在進行城市污水處理方案設計時，應因地而異。
城市生活污水處理技術的沿革，經(jīng)歷了從單一工藝到組合工藝的過程。從是否需氧的角度考察，則沿著“厭氧好氧厭氧+好氧厭氧+缺氧”的軌跡發(fā)展。從去除對象來看，早期技術僅能去除SS物質(zhì)，而現(xiàn)在的工藝還具備脫氮除磷功能。下面介紹幾種目前常用的處理技術和設備。
2.1生物接觸氧化法。
生物接觸氧化法，是一種介于活性污泥法和生物膜法的污水生物處理技術，兼?zhèn)鋬烧叩膬?yōu)點。其主要構筑物為生物接觸氧化池，池內(nèi)充填填料。已經(jīng)充氧的污水以一定的流速流經(jīng)被其浸沒的填料，在填料上形成生物膜。污水與生物膜廣泛接觸，在生物膜上微生物的作用下，有機污染物得到去除，污水得到凈化。由于池內(nèi)具備適于微生物棲息增殖的良好環(huán)境條件，因此，生物膜上生物相豐富、食物鏈長、微生物濃度高、活性強，不產(chǎn)生污泥膨脹，污泥生成量少，且易于沉淀。生物接觸氧化法具有多種凈化功能，除有效地去除有機物外，如運行得當，還能夠脫氧和除磷。生物接觸氧化法的關鍵部位是填料。傳統(tǒng)的蜂窩狀塑料管較易堵塞，現(xiàn)在常采用吊掛式軟性填料和懸浮或半懸浮球形填料，能有效地防止堵塞，且面積較大，處理效果好。生物接觸氧化法是住宅小區(qū)生活污水處理較早的采用的技術之一，其主體工藝流程為：原污水初沉池接觸氧化池二沉池消毒池排放，初沉池、二沉池均為豎流式沉淀池，上升流速分別為0.6～0.8mm/s和0.3~0.4mm/s。采用梯形直管填料，池中心廊道式射流曝氣，氣水比為10：1~12：1，停留時間為2.5~3.3h。設計進水平均BOD5=200mg/L，出水BOD5=20mg/L。
2.2兩段活性污泥法。
兩段活性污泥法，簡稱AB法。該法把污水管道、污水處理廠視為一個污水處理系統(tǒng)。其工藝特點是：不設初淀池，A段高負荷，B段低負荷，A、B兩段污泥分別回流，充分利用污水管道中的微生物，為不同時期生長的優(yōu)勢微生物種群創(chuàng)造良好的環(huán)境條件，讓其充分發(fā)揮作用，耐沖擊負荷能力強，處理效果穩(wěn)定。其主體工藝流程為：原污水格柵頂曝氣調(diào)節(jié)池A段曝氣池A段沉淀池B段曝氣池B段沉淀池排放。該類設備，采用自吸式射流曝氣機、無支架的污泥懸浮型生物填料、側向流坡形斜板沉淀池等先進技術。BOD5去除率為90%，COD去除率為80%。
2.3序批式活性污泥法。
序批式活性污泥法，簡稱SBR法。原則上，SBR法的主體工藝設備只有一個間隙反應器，在一個運行周期中，按運行次序，分為進水、反應、沉淀、排水和閑置五個階段。SBR法的關鍵設備潷水器的研制，已取得長足的發(fā)展。目前常用的潷水器，有虹吸式、旋轉式和套筒式三種。SBR法工藝簡單、節(jié)省費用，理想的推流過程使生化反應推力大、效率高，運行方式靈活，脫氮除磷效果好，沒有污泥膨脹，耐沖擊負荷、處理能力強。其主體工藝流程為：原污水調(diào)節(jié)池SBR反應池消毒池出水。采用該工藝流程的上海某污水處理站設計平均流量750m3/d,進水水質(zhì)BOD5=200mg/LSS=250mg/L,TN=40mg/L,NH4+=20mg/L,出水水質(zhì)達到黃浦江上游污水排放標準，即BOD5＜30mg/L，SS＜30mg/L, NH4+＜10 mg/L, TN＜20mg/L。
2.4厭氧生物濾池。
厭氧生物濾池是一種內(nèi)部裝有填料作為微生物載體的厭氧生物膜法處理裝置。厭氧微生物附著載體的表面生長，當污水自下而上升式通過載體所構成的固定床層時，在厭氧微生物作用下，污水中的有機物得以厭氧分解，并產(chǎn)生沼氣。厭氧生物濾池有多種變型，填料的發(fā)展迅速，其工藝流程為：進水沉淀池厭氧消化池厭氧生物濾池拔風管氧化溝進氣出水井排水。污水經(jīng)沉淀池預處理后進入?yún)捬跸剡M行水解和酸化，可提高污水的可生化性，為后續(xù)處理創(chuàng)造條件。在拔風系統(tǒng)作用下，生物濾池處于兼氧狀態(tài)，阻止了污水中甲烷細菌的產(chǎn)生，使整個系統(tǒng)仍處于酸性階段，而氧化溝內(nèi)溶解氧一般可穩(wěn)定在1.5～2.8mg/L，污水在此進一步好氧處理。該工藝的實質(zhì)類似于A/O法，但兼性厭氧生物濾池使 厭氧段得到強化。拔風系統(tǒng)是處理過程的關鍵。
2.5氧化溝法
氧化溝法于五十年代由荷蘭人巴斯維爾所開發(fā)，主要有卡魯塞爾（Carrousel）式、三溝式、一體化式、奧貝爾（Orbal）式等幾種技術形式。氧化溝法是一條閉合的生化反應溝渠，以轉碟或轉刷為充氧和水流動力，流程簡單，對運行管理要求較低，多用于延時曝氣，產(chǎn)生污泥量少，污泥易于脫水。氧化溝法在我國南方地區(qū)及中西部地區(qū)得到廣泛應用。
2.6間歇式循環(huán)延時曝氣活性污泥法
間歇式循環(huán)延時曝氣活性污泥法是在1968年由澳大利亞新威爾士大學與美國ABJ公司合作開發(fā)的。1976年世界上第一座ICEAS工藝污水廠投產(chǎn)運行。ICEAS與傳統(tǒng)SBR相比，最大特點是:在反應器進水端設一個預反應區(qū)，整個處理過程連續(xù)進水，間歇排水，無明顯的反應階段和閑置階段，因此處理費用比傳統(tǒng)SBR低。該工藝在我國典型的應用為昆明第三污水處理廠，在國內(nèi)影響較大。
2.7A/O 工藝方案
該方案的基本設計原理是：在常規(guī)活性污泥工藝的基本流程基礎之上，使生化反應池周期性的反復實現(xiàn)好氧、厭氧的狀態(tài)，從而實現(xiàn)脫氮除磷的目的?？煞譃橐猿诪橹鞯膮捬?/ 好氧工藝和以脫氮為主的缺氧 / 好氧工藝兩種類型。前者的工藝特點是：①通過將富磷剩余污泥排出系統(tǒng)外實現(xiàn)，因而需要在短污泥條件下進行；②排放的剩余污泥量較多，從而增加了污泥的處理量；③具有較寬范圍的進水BOD 負荷，抗沖擊負荷能力強；④由于污泥停留時間短、負荷高，因此，節(jié)省了運行費用和能耗；⑤污泥負荷與常規(guī)的活性污泥法相當，厭氧池在好氧池之前，更有利于抑制絲狀菌生長、防止活性污泥的膨脹。后者的工藝特點是：①在長污泥齡、低污泥負荷條件下運行，剩余污泥量少；②回流混合液能耗大，運行費用高；③缺氧池位于好氧池前面，一方面有利于控制污泥膨脹，另一方面可減輕好氧池的有機負荷，另外，反硝化過程中所產(chǎn)生的堿度還可以用來補償硝化過程中消耗的堿度；④好氧池在前，缺氧池在后，有利于反硝化過程中殘留有機物的進一步去除，進而提高出水水質(zhì)；⑤利用原污水碳源進行反硝化，不需要外加碳源。
2.8A/A/O 工藝方案
A/A/O 工藝或 A2 工藝，又稱厭氧、缺氧、好氧活性污泥工藝，是常規(guī)活性污泥工藝方案的改進型。該工藝方案設計的依據(jù)是：含磷回流污泥與污水首先進入?yún)捬醭?，之后回流污泥釋放出儲存于菌體內(nèi)的磷，同時部分的有機物進行氧化；利用污水中的有機物作為碳源，厭氧池中的反硝化菌將回流混合液中帶入的亞硝酸氮和硝酸氮還原為氮氣釋放到空氣中，進而達到脫氮目的；在好氧池內(nèi)，氨氮被硝化、有機物被微生物降解，隨著聚磷菌的過量攝取，磷含量以較快的速度下降。因此，A/A/O 工藝可同時完成磷因過量攝取而被去除、硝化脫氮、有機物的去除等功能。
該工藝方案的特點主要有三個：①流程較長，回流污泥設施和構筑物較多；②通過厭氧段絲狀菌的抑制，活性污泥膨脹得到了有效控制，運行可靠、穩(wěn)定；③把厭氧、缺氧及好氧三者有機結合起來，具有同時達到去除 N、P、BOD5 及 COD 的功能。
2.9AB 工藝方案
AB 工藝方案是根據(jù)微生物基質(zhì)代謝及其生長繁殖的關系而確立的，其工藝分為 A 段和 B 段(A 段為吸附段，B 段為生物氧化段)，并充分考慮了輸送系統(tǒng)中高性微生物作用、污水收集等。為迅速增加微生物的數(shù)量，快速吸附污水中的有機物，通常情況下，A 段在高負荷下運行。而 B 段一般維持在低負荷下，此外，A 段有機物含量的大量降低也為 B 段微生物創(chuàng)造了良好的進水水質(zhì)條件該工藝方案的特點主要包括以下方面：①去除污染物效果好；②運行穩(wěn)定性好；③具有一定的脫氮除磷效果；④較傳統(tǒng)活性污泥工藝經(jīng)濟；⑤污泥沉降性能良好；⑥適用于超負荷的老廠改造和分期建設；⑦需要兩段回流和兩個沉淀池，增加了設備與運行管理難度。
2.91SBR 工藝方案
SBR 工藝方案是進水———排水間歇式活性污泥工藝方案的改進型。其基本原理是：首先，在厭氧池 A 內(nèi)，污水和缺氧池內(nèi)回流的高濃度脫氮污泥混合，使得厭氧池內(nèi)的溶解氧被快速消耗，混合液處于化合態(tài)氧和無溶解氧的狀態(tài)；之后，混合液流入?yún)捬醭?B，此時，聚磷菌開始了磷的釋放；緊接著混合液又流入了主曝氣區(qū)，硝化菌對氨氮的硝化、碳化菌對有機碳的溶解、聚磷菌對正磷酸鹽的大量吸收都需要在該階段完成；然后，混合液流入到了序批池中，進行好氧、缺氧的循環(huán)。該工藝方案的特點是工藝流程簡單，適應性強、運行方式靈活，脫氮除磷效果好，污泥不易膨脹，處理能力強、耐沖擊負荷，對自動化程度要求較高。
2.92UNITANK工藝方案
UNITANK工藝方案又稱交替式生物化處理工藝方案，是 SBR工藝方案的一種發(fā)展和變型。系統(tǒng)的主體是一個被間隔成三個單元的矩形反應池，包括 A 池、B 池和 C 池。每池都設有潛水曝氣機、表曝氣或微孔曝氣頭等曝氣系統(tǒng)，三池之間水力相通；中間池子(B 池)只作為曝氣反應池，外側的兩池(A 池與 C 池)設有剩余污泥排放口和出水堰。污水處理采用連續(xù)注水、周期交替進行的方式，污水可隨意流入三個反應池中的任何一個。污水處理過程中空間及時間的控制通過系統(tǒng)的調(diào)整來實現(xiàn)，進而形成缺氧、厭氧或好氧的工作條件，達到處理目標。該工藝方案的特點是節(jié)省投資，運轉靈活，節(jié)省土建占地面積和費用，容積和設備利用率高，適用性強，維護困難等。
3 結束語
總之，污水的處理應面對實際，以適用為原則，同時，科研人員還得在處理工藝上繼續(xù)下工夫，使污水處理相對運行規(guī)范、管理完善，污水處理運行較為經(jīng)濟，污水處理的效果更有保障。隨著A/O、A/A/O、AB、SBR、UNITANK 等新工藝方案的出現(xiàn)和推廣應用，使得我國城市污水處理總體水平得到了極大地提高，運行和投資費用得到了大幅度的降低，為我國城市污水處理工程的順利進行提供了技術保證。相信隨著新技術、新工藝及新設備的不斷開發(fā)，污水處理工藝將會得到進一步的提高，滿足日益嚴格的環(huán)境要求。
參考文獻
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