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關于污泥濃度(MLSS)的詳解

日期:2024-07-31 08:39:19  閱讀:75576  作者:廣(guang)東粵中環境科技有限公司

性污泥法的運行需要眾多控制參數的合理調控,其中包括活性污泥濃度(MLSS)的控制,它是污水系統日常運行中最常用的指標之一。

  一、污泥濃度MLSS的定義(yi)

  活性污泥(ni)濃度是(shi)指(zhi)曝氣(qi)池出口端混合液(ye)懸浮固體的(de)含(han)量(liang),用符(fu)號MLSS表示(shi),其單位是(shi)mg/L,它(ta)用來計量(liang)曝氣(qi)池中活性污泥(ni)數量(liang)。MLSS的(de)總量(liang)包(bao)括以下(xia)四個方面:

  活性的微生物;

  吸附在(zai)活性污(wu)泥上不(bu)能為(wei)生物降解的有機物;

  微生(sheng)物自身氧化的殘(can)留物;

  無機物。

  操作過程中,特別要(yao)注意的(de)(de)是MLSS僅指曝(pu)氣(qi)池(chi)中混(hun)合(he)(he)液(ye)的(de)(de)濃(nong)(nong)度(du),而不考慮二(er)沉池(chi)內混(hun)合(he)(he)液(ye)的(de)(de)濃(nong)(nong)度(du)。同時(shi),在監(jian)測(ce)曝(pu)氣(qi)池(chi)混(hun)合(he)(he)液(ye)濃(nong)(nong)度(du)的(de)(de)時(shi)候需要(yao)注意是以曝(pu)氣(qi)池(chi)出口端(duan)混(hun)合(he)(he)液(ye)濃(nong)(nong)度(du)為標準(zhun)來衡量整個曝(pu)氣(qi)池(chi)內活性(xing)污(wu)泥濃(nong)(nong)度(du)的(de)(de)。

  二(er)、污泥(ni)濃度和(he)其他控(kong)制(zhi)指標的關系

  1、活性污泥(ni)(ni)濃(nong)度(du)和污泥(ni)(ni)齡(ling)的關(guan)系

  污(wu)(wu)泥(ni)齡是通過(guo)排除活性(xing)(xing)污(wu)(wu)泥(ni)來達到污(wu)(wu)泥(ni)齡指標的(de)(de)可操作手段的(de)(de)。通過(guo)合理(li)的(de)(de)污(wu)(wu)泥(ni)齡及食(shi)微比的(de)(de)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)即可給出控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)活性(xing)(xing)污(wu)(wu)泥(ni)濃(nong)度(du)的(de)(de)合理(li)范圍。事實上,若一味提(ti)高(gao)活性(xing)(xing)污(wu)(wu)泥(ni)濃(nong)度(du),在進(jin)水(shui)有機物濃(nong)度(du)不高(gao)的(de)(de)情況(kuang)下,污(wu)(wu)泥(ni)齡就會(hui)特別(bie)長,超出正(zheng)常控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)的(de)(de)污(wu)(wu)泥(ni)齡值,這明顯(xian)地提(ti)示我們活性(xing)(xing)污(wu)(wu)泥(ni)濃(nong)度(du)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)過(guo)高(gao),這樣要(yao)比用活性(xing)(xing)污(wu)(wu)泥(ni)濃(nong)度(du)的(de)(de)絕對值來判斷是否對活性(xing)(xing)污(wu)(wu)泥(ni)濃(nong)度(du)的(de)(de)進(jin)行控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)要(yao)準確的(de)(de)多(duo)。

  2、活(huo)性污(wu)泥濃度與(yu)水溫的關系

  活(huo)性污(wu)泥在(zai)生化池內的(de)生長、繁殖(zhi)、代謝和水(shui)溫(wen)(wen)(wen)的(de)關系(xi)是密切(qie)的(de)。水(shui)溫(wen)(wen)(wen)每降低10℃,活(huo)性污(wu)泥的(de)活(huo)性將降低一(yi)倍(bei);當水(shui)溫(wen)(wen)(wen)低于10℃時,可以明顯發現處理效(xiao)果不(bu)佳(jia)。對此通過活(huo)性污(wu)泥濃度的(de)調整來應(ying)對水(shui)溫(wen)(wen)(wen)的(de)變(bian)化:

  當水溫偏低時,可(ke)以(yi)提高活性污泥(ni)(ni)濃(nong)度,以(yi)抵消(xiao)活性污泥(ni)(ni)活性降低的(de)負面影響(xiang),從而達到活性污泥(ni)(ni)在水溫偏低時去(qu)除(chu)效率(lv)增高的(de)目的(de);

  當(dang)水溫較高(gao)時,活(huo)性污(wu)泥活(huo)性旺(wang)盛,控制過高(gao)的(de)活(huo)性污(wu)泥不(bu)利于活(huo)性污(wu)泥的(de)沉降(jiang),這樣的(de)情(qing)況就可以指導我們通過降(jiang)低活(huo)性污(wu)泥濃度來(lai)規(gui)避出(chu)現未(wei)沉降(jiang)絮體和(he)混濁的(de)上清液的(de)不(bu)良(liang)狀況。

  3、活(huo)性污(wu)泥濃度和活(huo)性污(wu)泥沉(chen)降(jiang)比的關系

  活(huo)性(xing)污(wu)(wu)泥(ni)濃(nong)度會(hui)(hui)影(ying)響沉(chen)(chen)(chen)降(jiang)(jiang)(jiang)比(bi)(bi)的(de)(de)最終沉(chen)(chen)(chen)降(jiang)(jiang)(jiang)值(zhi)。活(huo)性(xing)污(wu)(wu)泥(ni)控制濃(nong)度越(yue)高(gao),活(huo)性(xing)污(wu)(wu)泥(ni)沉(chen)(chen)(chen)降(jiang)(jiang)(jiang)比(bi)(bi)的(de)(de)最終結果就(jiu)(jiu)越(yue)大,反之則越(yue)小(xiao)。這(zhe)是因為活(huo)性(xing)污(wu)(wu)泥(ni)濃(nong)度較高(gao)時(shi),生(sheng)物數(shu)量(liang)多(duo),在(zai)壓(ya)縮沉(chen)(chen)(chen)淀后自然就(jiu)(jiu)會(hui)(hui)出現較高(gao)的(de)(de)沉(chen)(chen)(chen)降(jiang)(jiang)(jiang)比(bi)(bi)了。這(zhe)與其他也能導致沉(chen)(chen)(chen)降(jiang)(jiang)(jiang)比(bi)(bi)升高(gao)的(de)(de)因素相(xiang)區別的(de)(de)要點是,觀察沉(chen)(chen)(chen)降(jiang)(jiang)(jiang)壓(ya)縮后的(de)(de)活(huo)性(xing)污(wu)(wu)泥(ni)是否密實,色澤(ze)是否呈深棕揭色。通常非活(huo)性(xing)污(wu)(wu)泥(ni)濃(nong)度升高(gao)導致沉(chen)(chen)(chen)降(jiang)(jiang)(jiang)比(bi)(bi)升高(gao)的(de)(de)情況中多(duo)半壓(ya)實性(xing)差(cha),色澤(ze)暗淡。

  當然,活(huo)性(xing)(xing)污泥(ni)濃度過低(di)(di)對沉降比影(ying)響也很明顯(xian),但(dan)是(shi)往往不是(shi)由于操作(zuo)人員刻意降低(di)(di)活(huo)性(xing)(xing)污泥(ni)濃度導致沉降比過低(di)(di)的(de),而是(shi)進水有(you)機物濃度過低(di)(di)導致的(de)。這樣的(de)情況,操作(zuo)人員總覺(jue)得活(huo)性(xing)(xing)污泥(ni)濃度控制過低(di)(di),就努力的(de)去拉高活(huo)性(xing)(xing)污泥(ni)濃度,結果(guo)就是(shi)出現(xian)活(huo)性(xing)(xing)污泥(ni)老(lao)(lao)化,最后的(de)沉降比觀(guan)察會(hui)發現(xian)活(huo)性(xing)(xing)污泥(ni)壓縮性(xing)(xing)高、色澤深暗、上(shang)清液(ye)清澈但(dan)夾有(you)細小絮體等典(dian)型活(huo)性(xing)(xing)污泥(ni)老(lao)(lao)化的(de)現(xian)象。

  如果(guo)是異常(chang)排泥(ni)出現的沉(chen)降(jiang)比過低,通過觀察(cha)也可以(yi)發現此時沉(chen)降(jiang)的活(huo)性(xing)(xing)污(wu)泥(ni)色澤淡、壓縮性(xing)(xing)差(cha),沉(chen)降(jiang)的活(huo)性(xing)(xing)污(wu)泥(ni)稀少。

  三、污泥濃度對硝(xiao)化(hua)反硝(xiao)化(hua)的(de)影響

  1、污泥濃度(du)對硝化的影(ying)響

  影響硝化反應的環境(jing)因素有很多包括:PH、溫度(du)、SRT、DO、BOD/TKN、污(wu)(wu)泥濃度(du)、有毒物(wu)質等(deng)。實際污(wu)(wu)水處(chu)理廠(chang)在(zai)工藝的運行中只能對SRT、DO、BOD/TKN、污(wu)(wu)泥濃度(du)等(deng)參數(shu)進行控制。

  a.在(zai)好氧(yang)硝(xiao)化過程(cheng)中較高的污(wu)泥(ni)(ni)濃(nong)度其硝(xiao)化細菌(jun)的濃(nong)度相(xiang)對較高,因此好氧(yang)硝(xiao)化反應(ying)的速率在(zai)高污(wu)泥(ni)(ni)濃(nong)度條件下較高。

  b.一定污(wu)泥(ni)(ni)泥(ni)(ni)齡是保(bao)證生物污(wu)泥(ni)(ni)中的硝(xiao)化細(xi)菌存(cun)在(zai)(zai)(zai)的條(tiao)件(jian)(jian),同時創造良好的硝(xiao)化細(xi)菌生存(cun)條(tiao)件(jian)(jian)更能提(ti)高(gao)其(qi)在(zai)(zai)(zai)微生物菌群中所(suo)占比例,從而提(ti)高(gao)硝(xiao)化細(xi)菌濃度。高(gao)污(wu)泥(ni)(ni)濃度下在(zai)(zai)(zai)厭氧階段會有更多的BOD被消耗(hao),進(jin)入好氧階段其(qi)BOD/TKN也就(jiu)相對更低些。

  一些(xie)研(yan)究表(biao)明活性(xing)污泥中硝(xiao)化(hua)細菌(jun)(jun)所占的比(bi)例,與BOD/TKN呈(cheng)反比(bi)關系。由于硝(xiao)化(hua)菌(jun)(jun)是一類自養菌(jun)(jun),有機基(ji)質(zhi)的濃度并不是它的生(sheng)(sheng)長限制因素(su),但若有機基(ji)質(zhi)濃度過高(gao),會使生(sheng)(sheng)長速率較高(gao)的異氧菌(jun)(jun)迅速繁衍,爭奪溶解氧,從(cong)而使自養菌(jun)(jun)的生(sheng)(sheng)長緩慢(man)且(qie)好氧的硝(xiao)化(hua)菌(jun)(jun)得不到優勢,結果降低硝(xiao)化(hua)速率。

  c.DO值(zhi)(zhi)一(yi)(yi)般是污(wu)水處理廠硝(xiao)化階段的(de)重要重要指標,一(yi)(yi)般情況(kuang)下(xia)DO值(zhi)(zhi)在(zai)(zai)2mg/L以上。在(zai)(zai)大多數(shu)氧化溝(gou)工藝(yi)中其溝(gou)內(nei)平均DO值(zhi)(zhi)都很難達到(dao)2mg/L,一(yi)(yi)般維(wei)持在(zai)(zai)1mg/L或(huo)更低水平,但其硝(xiao)化效果(guo)仍(reng)然良好,分析(xi)原因為氧化溝(gou)特有的(de)相對較高污(wu)泥濃度雖然其溝(gou)內(nei)DO值(zhi)(zhi)較低,但其它有利(li)于硝(xiao)化的(de)因素(su)增(zeng)強。

  污(wu)(wu)泥濃(nong)度增(zeng)高(gao),也就增(zeng)大生物處(chu)理池的的有效(xiao)容積(ji),同(tong)時降低了負荷(he)等。從另一角度分析提高(gao)污(wu)(wu)泥濃(nong)度其微生物好氧量(liang)也相應增(zeng)加,在(zai)同(tong)等曝氣量(liang)條件下(xia),溶解(jie)氧儀顯現出來(lai)的數值也應該較低。以(yi)上幾點說(shuo)明提高(gao)污(wu)(wu)泥濃(nong)度,生物池中(zhong)的DO值可適當降低,硝化效(xiao)果(guo)仍可維(wei)持良好水平(ping)。

  d.為保證活性污(wu)泥(ni)中硝(xiao)化(hua)細(xi)菌(jun)的(de)正常生長繁殖,泥(ni)齡(ling)一般(ban)應(ying)控制在(zai)(zai)8天以上。但為了使硝(xiao)化(hua)細(xi)菌(jun)與其它異氧(yang)細(xi)菌(jun)有相對(dui)平衡的(de)生存(cun)競爭力,應(ying)在(zai)(zai)污(wu)泥(ni)不發生嚴(yan)重(zhong)老(lao)化(hua)前提(ti)下提(ti)高(gao)泥(ni)齡(ling),相應(ying)也(ye)就是增大生物系統的(de)污(wu)泥(ni)濃度。

  2、污泥(ni)濃度對反硝化影響(xiang)

  生物(wu)反(fan)(fan)(fan)硝(xiao)化(hua)作用即(ji)為(wei)在缺氧(yang)(yang)條(tiao)(tiao)件下反(fan)(fan)(fan)硝(xiao)化(hua)細(xi)菌(jun)(jun)利用硝(xiao)酸鹽中的(de)(de)離(li)子氧(yang)(yang)分解有機物(wu)的(de)(de)過(guo)(guo)程,硝(xiao)酸鹽即(ji)被還原(yuan)為(wei)N2,完成脫氮過(guo)(guo)程。反(fan)(fan)(fan)硝(xiao)化(hua)過(guo)(guo)程中的(de)(de)反(fan)(fan)(fan)硝(xiao)化(hua)細(xi)菌(jun)(jun)是大(da)量存在于(yu)污水處理(li)系統中的(de)(de)異氧(yang)(yang)型兼性(xing)細(xi)菌(jun)(jun),在有氧(yang)(yang)存在條(tiao)(tiao)件下,反(fan)(fan)(fan)硝(xiao)化(hua)細(xi)菌(jun)(jun)利用氧(yang)(yang)進行呼吸、氧(yang)(yang)化(hua)分解有機物(wu)。

  在無分子(zi)氧的條(tiao)件下,同時存在硝(xiao)酸(suan)和(he)(he)亞硝(xiao)酸(suan)離子(zi)時,它(ta)們能用這些離子(zi)中(zhong)的氧進行(xing)(xing)呼吸(xi),使有機(ji)質氧化分解(jie)。反硝(xiao)化細菌能夠利(li)用各(ge)種各(ge)樣的有機(ji)基質作為反硝(xiao)化過程中(zhong)的電子(zi)供體,其中(zhong)包括:碳水(shui)(shui)化合物、有機(ji)酸(suan)類(lei)(lei)、醇類(lei)(lei)以及(ji)甚至像烷(wan)烴類(lei)(lei)、苯(ben)酸(suan)鹽(yan)類(lei)(lei)和(he)(he)其它(ta)的苯(ben)衍生物這些化合物,它(ta)們往往是廢水(shui)(shui)的主要(yao)組分。影響(xiang)反硝(xiao)化速(su)率的因(yin)(yin)素較(jiao)多(duo),包括PH值、溫(wen)度、DO、碳氮(dan)比、污泥濃(nong)度等(deng),實際污水(shui)(shui)處理廠在工藝的運行(xing)(xing)中(zhong)只能對DO、污泥濃(nong)度等(deng)參數進行(xing)(xing)控(kong)制。碳氮(dan)比雖然(ran)是反硝(xiao)化反應(ying)中(zhong)最重(zhong)要(yao)的影響(xiang)因(yin)(yin)素但其和(he)(he)來水(shui)(shui)水(shui)(shui)質有很大關系一般實際運行(xing)(xing)中(zhong)很難控(kong)制。

  a.反(fan)(fan)硝(xiao)(xiao)化反(fan)(fan)應(ying)過(guo)程中要求在(zai)無分(fen)子氧(yang)(yang)存在(zai)的(de)(de)(de)(de)條件下反(fan)(fan)硝(xiao)(xiao)化細菌才能利(li)(li)用硝(xiao)(xiao)酸鹽及亞硝(xiao)(xiao)酸鹽中的(de)(de)(de)(de)離(li)子氧(yang)(yang)分(fen)解(jie)(jie)(jie)有機物(wu)。之前提(ti)到,高(gao)污泥(ni)濃度的(de)(de)(de)(de)生物(wu)系統在(zai)硝(xiao)(xiao)化過(guo)程中可(ke)適當降低(di)(di)溶(rong)解(jie)(jie)(jie)氧(yang)(yang)值,同時保持硝(xiao)(xiao)化效果,因此使硝(xiao)(xiao)化末端降低(di)(di)溶(rong)解(jie)(jie)(jie)氧(yang)(yang)可(ke)以(yi)有效的(de)(de)(de)(de)減少硝(xiao)(xiao)酸鹽回流液中所攜帶的(de)(de)(de)(de)溶(rong)解(jie)(jie)(jie)氧(yang)(yang)含量,降低(di)(di)分(fen)子氧(yang)(yang)在(zai)缺氧(yang)(yang)區對(dui)反(fan)(fan)硝(xiao)(xiao)化進(jin)程的(de)(de)(de)(de)影響,提(ti)高(gao)反(fan)(fan)硝(xiao)(xiao)化菌利(li)(li)用碳源(yuan)的(de)(de)(de)(de)反(fan)(fan)硝(xiao)(xiao)化能力(li)。

  同時(shi)高污泥濃(nong)度自身內源代謝好氧(yang)(yang)量也相(xiang)對較強,可(ke)以進(jin)一步消耗(hao)回流(liu)(liu)及(ji)缺氧(yang)(yang)段(duan)中的溶解(jie)氧(yang)(yang)。再有(you)非常高的污泥濃(nong)度會改變混合液(ye)的粘滯性,增(zeng)大(da)擴散阻力(li),從而也使回流(liu)(liu)攜(xie)帶(dai)的溶解(jie)氧(yang)(yang)降(jiang)低,在一些使用明(ming)渠(qu)作(zuo)為回流(liu)(liu)通道(dao)的處(chu)理工藝中可(ke)以減小回流(liu)(liu)跌落的充氧(yang)(yang)量。總之高污濃(nong)度對于(yu)降(jiang)低實際工藝運行中反硝化階段(duan)的DO值有(you)較大(da)作(zuo)用。

  b.由(you)于(yu)反(fan)(fan)(fan)硝(xiao)化(hua)(hua)細菌(jun)是異氧型兼(jian)性細菌(jun)在(zai)(zai)污水處(chu)理系統大量存在(zai)(zai),提高(gao)系統中的(de)污泥濃(nong)度可有(you)效的(de)提高(gao)反(fan)(fan)(fan)硝(xiao)化(hua)(hua)細菌(jun)的(de)濃(nong)度。反(fan)(fan)(fan)硝(xiao)化(hua)(hua)反(fan)(fan)(fan)應速度與硝(xiao)酸鹽亞硝(xiao)酸鹽濃(nong)度基本無關,而與反(fan)(fan)(fan)硝(xiao)化(hua)(hua)細菌(jun)的(de)濃(nong)度呈(cheng)一級反(fan)(fan)(fan)應。

  因(yin)此在實際工藝運行(xing)中高污泥濃度可(ke)以(yi)縮短反(fan)硝(xiao)化(hua)的(de)時間減(jian)小缺氧段的(de)有效容(rong)積。在缺氧段有效容(rong)積一(yi)定的(de)件下,高污泥濃度的(de)反(fan)硝(xiao)化(hua)反(fan)應(ying)可(ke)以(yi)更好的(de)利用有機基質中相對較難(nan)降(jiang)解的(de)有機物作為碳源進(jin)行(xing)反(fan)硝(xiao)化(hua)反(fan)應(ying)。這一(yi)點對于脫氮除磷工藝,尤(you)其C源不足的(de)情況(kuang)尤(you)為重要。

  c.高污泥(ni)(ni)濃度其微生(sheng)物菌膠(jiao)團直(zhi)徑相對較(jiao)大,在硝化(hua)反(fan)應過程中受溶(rong)解(jie)氧低的(de)影響(xiang),氧的(de)壓力梯度較(jiao)小(xiao),菌膠(jiao)團內部容易形(xing)成缺氧環境從(cong)而(er)發(fa)生(sheng)反(fan)硝化(hua)反(fan)應。所(suo)以(yi)(yi)高污泥(ni)(ni)濃度可以(yi)(yi)促進同(tong)程反(fan)硝化(hua)。

  四、污泥濃(nong)度對生物除磷的影(ying)響(xiang)

  生(sheng)物(wu)除磷的關(guan)鍵(jian)點是提高聚(ju)磷菌(jun)在(zai)(zai)(zai)活(huo)性(xing)污泥系(xi)統(tong)中所占(zhan)比(bi)例,同時(shi)在(zai)(zai)(zai)系(xi)統(tong)運行過程中大量(liang)增(zeng)長繁殖,在(zai)(zai)(zai)排出系(xi)統(tong)時(shi)聚(ju)磷菌(jun)體內含磷量(liang)維持在(zai)(zai)(zai)一個較高水平(ping)。

  為(wei)(wei)了提高系統中聚磷(lin)(lin)菌所(suo)占活(huo)性污(wu)泥(ni)的(de)(de)比例就(jiu)要(yao)為(wei)(wei)聚磷(lin)(lin)菌營造更優越(yue)的(de)(de)適合其生(sheng)長(chang)繁殖的(de)(de)環境及(ji)水(shui)力條(tiao)件,即工藝流程上(shang)有良好(hao)的(de)(de)厭氧(yang)(yang)(yang)、好(hao)氧(yang)(yang)(yang)環境,厭氧(yang)(yang)(yang)區(qu)的(de)(de)環境因素控制對(dui)(dui)聚磷(lin)(lin)菌的(de)(de)生(sheng)長(chang)繁殖,以及(ji)除(chu)磷(lin)(lin)功能的(de)(de)實現尤為(wei)(wei)重要(yao)。厭氧(yang)(yang)(yang)區(qu)的(de)(de)高污(wu)泥(ni)濃度對(dui)(dui)于聚磷(lin)(lin)菌更為(wei)(wei)有利(li)。

  生物除(chu)磷的效(xiao)率與(yu)泥齡(ling)關系密切,只有(you)在(zai)一定泥齡(ling)(3天左右)的情(qing)況下才能(neng)有(you)效(xiao)的排除(chu)過量的磷,實現除(chu)磷功能(neng),在(zai)進(jin)水SS一定的情(qing)況下,由于污泥濃(nong)(nong)度與(yu)泥齡(ling)為正比關系,所以在(zai)超出(chu)一定范圍污泥濃(nong)(nong)度越(yue)高對應的除(chu)磷效(xiao)果越(yue)差!

  a.保證除磷效率的泥齡下,提高污(wu)泥濃度在厭氧區(qu)其聚磷菌濃度也相(xiang)應(ying)較高,釋磷的微生物量增多,后續(xu)好氧吸磷微生物量也就會(hui)相(xiang)應(ying)增加,增大(da)了系統整體的除磷作用。

  b.厭(yan)氧區聚(ju)磷(lin)(lin)菌(jun)吸(xi)收VFA釋(shi)磷(lin)(lin),同時(shi)厭(yan)氧區在高(gao)污泥濃度的條件下可作為系統的厭(yan)氧酸化(hua)段,對(dui)水(shui)中的高(gao)分(fen)子難降解有機(ji)物起到厭(yan)氧水(shui)解作用,聚(ju)磷(lin)(lin)菌(jun)釋(shi)磷(lin)(lin)過(guo)(guo)程中釋(shi)放的能(neng)量,可供聚(ju)磷(lin)(lin)菌(jun)主(zhu)動吸(xi)收乙(yi)酸、H+、等使之形(xing)成PHB形(xing)式貯存在菌(jun)體內,從而促(cu)進有機(ji)物的酸化(hua)過(guo)(guo)程,提(ti)高(gao)污水(shui)的可生化(hua)性增大(da)后續處理過(guo)(guo)程中的反硝化(hua)反應(ying)所(suo)用碳源(yuan)。


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