2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、<p><b>  目錄</b></p><p><b>  第一章 緒論1</b></p><p>  1.1設(shè)計(jì)目的.原則.依據(jù)1</p><p>  1.1.1設(shè)計(jì)目的1</p><p>  1.1.2 設(shè)計(jì)原則1</p><p>  1.1.3 設(shè)計(jì)

2、依據(jù)1</p><p>  1.2 廢水水量及水質(zhì)2</p><p>  1.2.1 廢水水量2</p><p>  1.2.2 廢水水質(zhì)2</p><p>  1.3 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求2</p><p>  第二章 工藝流程的確定4</p><p>  2.1 水質(zhì)分析4<

3、/p><p>  2.1.1 城市污水來源4</p><p>  2.1.2 城市污水水質(zhì)特點(diǎn)5</p><p>  2.1.3 所處理城市污水水質(zhì)特點(diǎn)5</p><p>  2.2 工藝流程比較6</p><p>  2.2.1 選擇進(jìn)行比較的工藝流程6</p><p>  2.2.2

4、三種工藝比選6</p><p>  2.3 工藝流程確定9</p><p>  2.3.1 主處理構(gòu)筑物的確定9</p><p>  第三章 工藝說明11</p><p>  3.1工藝說明11</p><p>  3.2主處理工藝說明13</p><p>  3.3工藝流程圖14

5、</p><p>  第四章 設(shè)計(jì)計(jì)算17</p><p>  4.1 主體構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算17</p><p>  4. 2. MSBR各單元尺寸、水力停留時間18</p><p><b>  附錄24</b></p><p><b>  結(jié)論27</b><

6、/p><p><b>  參考文獻(xiàn)29</b></p><p><b>  第一章 緒論</b></p><p>  中國水資源人均占有量少,空間分布不平衡。隨著中國城市化、工業(yè)化的加速,水資源的需求缺口也日益增大。城市污水是城市發(fā)展中的產(chǎn)物。廢水中污染物組分復(fù)雜,生物難降解物質(zhì)多,嚴(yán)重危害著人類的健康。為此,本文結(jié)合城市污

7、水的水質(zhì)水量的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p>  1.1設(shè)計(jì)目的.原則.依據(jù)</p><p><b>  1.1.1設(shè)計(jì)目的</b></p><p>  針對城市污水的分析處理,從而學(xué)會如何利用MSBR法處理該類水質(zhì)情況下的污水,并且掌握該方法的具體計(jì)算方法,以及經(jīng)濟(jì)性的比較。</p><p>  1.1.2 設(shè)計(jì)原則&

8、lt;/p><p>  1)嚴(yán)格執(zhí)行國家有關(guān)環(huán)境保護(hù)的各項(xiàng)規(guī)定,確保出水指標(biāo)達(dá)到國家及地方有關(guān)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>  2)在嚴(yán)格達(dá)標(biāo)的情況下,做到投資少、運(yùn)行費(fèi)用低。</p><p>  3)技術(shù)線路成熟、簡單明了,操作管理方便。</p><p>  1.1.3 設(shè)計(jì)依據(jù)</p><p>  按目前流域匯水范

9、圍、規(guī)劃資料,外排的廢水經(jīng)處理后應(yīng)執(zhí)行國家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)》中一級標(biāo)準(zhǔn),見表:</p><p>  表1-1: 國家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)》中一級標(biāo)準(zhǔn)</p><p>  1.2 廢水水量及水質(zhì)</p><p>  1.2.1 廢水水量</p><p>  設(shè)計(jì)廢水處理量12萬m³/

10、d。</p><p>  1.2.2 廢水水質(zhì)</p><p>  表1-2 廢水水質(zhì)以及排放標(biāo)準(zhǔn)</p><p><b>  單位:mg/L</b></p><p>  1.3 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求</p><p>  據(jù)任務(wù)書中所給的參數(shù)和工作要求,分析和選定設(shè)計(jì)對象的總體方案;完成設(shè)計(jì)計(jì)算,并畫出

11、必要的設(shè)計(jì)方案圖。具體要求如下:</p><p>  了解城市污水處理技術(shù)特點(diǎn)及機(jī)理,根據(jù)水質(zhì)、水量,通過眾多方案(三種)對比論證(工藝流程、運(yùn)行特點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)性),確定本項(xiàng)目水處理工藝流程以及系統(tǒng)設(shè)計(jì)工藝流程;選擇合適(經(jīng)濟(jì)、技術(shù))的處理單元組成處理流程。</p><p>  請畫出水處理和污泥處理的綜合工藝流程圖,并分析沿程去除率。</p><p>  主要處理單元

12、的設(shè)計(jì)計(jì)算及其他處理構(gòu)筑物的選型。</p><p>  對設(shè)計(jì)工藝流程的遺留問題進(jìn)行分許并提出改進(jìn)建議。</p><p>  繪制完整的處理工藝流程組圖、主要的處理單元各構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)尺寸。</p><p>  第二章 工藝流程的確定</p><p><b>  2.1 水質(zhì)分析</b></p><p&

13、gt;  2.1.1 城市污水來源</p><p><b>  一、生活污水</b></p><p>  生活污水主要來自家庭、商業(yè)、機(jī)關(guān)、學(xué)校、醫(yī)院、城鎮(zhèn)公共設(shè)施及工廠的餐飲、衛(wèi)生間、浴室、洗衣房等,包括廁所沖洗水、廚房洗滌水、洗衣排水、沐浴排水及其他排水等。生活污水的主要成分為纖維素、淀粉、糖類、脂肪、蛋白質(zhì)等有機(jī)物質(zhì),氮、磷、硫等無機(jī)鹽類及泥沙等雜質(zhì),生活污水中

14、還含有多種微生物及病原體。這些物質(zhì)按其化學(xué)性質(zhì)來分,可分為無機(jī)物與有機(jī)物,通常無機(jī)物為40%,有機(jī)物為60%;按其物理性質(zhì)來分,可分為不溶性物質(zhì)、膠體性物質(zhì)和溶解性物質(zhì)。生活污水的水質(zhì)一般較穩(wěn)定,濃度較低,也較容易通過生物化學(xué)方法進(jìn)行處理。</p><p><b>  二、工業(yè)廢水</b></p><p>  工業(yè)廢水主要是在工業(yè)生產(chǎn)過程中被生產(chǎn)原料、中間產(chǎn)品或成品等

15、物料所污染的水。工業(yè)廢水由于種類繁多,污染物成分及性質(zhì)隨生產(chǎn)過程而異,變化復(fù)雜。一般而言,工業(yè)廢水污染比較嚴(yán)重,往往含有有毒有害物質(zhì),需局部處理達(dá)到要求后才能排入城鎮(zhèn)排水系統(tǒng),是城鎮(zhèn)污水中有毒有害污染物的主要來源[6]。</p><p><b>  三、初期雨水</b></p><p>  初期雨水是雨雪降至地面形成的初期地表徑流。初期雨水的水質(zhì)水量隨區(qū)域環(huán)境、季節(jié)和

16、時間變化,成分比較復(fù)雜。影響初期雨水被污染的主要因素有大氣質(zhì)量、氣候條件、地面及建筑物環(huán)境質(zhì)量等[6]。</p><p><b>  四、城鎮(zhèn)污水</b></p><p>  城鎮(zhèn)污水包括生活污水、工業(yè)廢水等,在合流制排水系統(tǒng)中包括雨水,</p><p>  在半分流制排水系統(tǒng)中包括初期雨水。城鎮(zhèn)污水成分性質(zhì)比較復(fù)雜,不僅各城鎮(zhèn)間不同,同一城市

17、中的不同區(qū)域也有差異,需要進(jìn)行全面細(xì)致的調(diào)查研究,才能確定其水質(zhì)成分及特點(diǎn)。 </p><p>  2.1.2 城市污水水質(zhì)特點(diǎn)</p><p>  城市污水的水質(zhì)在主要方面具有生活污水的一切特征。但在不同的城市,因工業(yè)的規(guī)模和性質(zhì)不同,城市污水的水質(zhì)也受工業(yè)廢水和水量的影響而明顯變化。</p><p>  典型的生活污水水質(zhì)變化大體有一定范圍</p>

18、;<p>  表2-1 典型的生活污水水質(zhì)示例</p><p>  2.1.3 所處理城市污水水質(zhì)特點(diǎn) </p><p>  據(jù)表2-1分析:由于BOD5 /COD≥0.5,可生化性好,為有效的去除有機(jī)污染物及氮磷,確定采用MSBR法為主體處理工藝的生化處理技術(shù)。</p><p>  2.2 工藝流程比較</p><p>  

19、2.2.1 選擇進(jìn)行比較的工藝流程</p><p>  由所處理污水水質(zhì)特點(diǎn)出發(fā),采用好氧生物膜法進(jìn)行廢水的處理。在此選擇氧化溝工藝,SBR工藝,MSBR工藝進(jìn)行主處理工藝的比選。</p><p>  2.2.2 三種工藝比選</p><p><b>  1、氧化溝</b></p><p><b>  工藝流程

20、:</b></p><p>  污水→粗格柵→提升泵房→細(xì)格柵→旋流沉砂池→厭氧池→氧化溝→二沉池→接觸池→處理水排放</p><p><b>  工作原理:</b></p><p>  氧化溝一般呈環(huán)形溝渠狀,污水在溝渠內(nèi)做環(huán)形流動,利用獨(dú)特的水力流動特點(diǎn),在溝渠轉(zhuǎn)彎處設(shè)曝氣裝置,在曝氣池上方為厭氧段,下方則為好氧段,從而產(chǎn)生富氧

21、區(qū)和缺氧區(qū),可以進(jìn)行硝化和反硝化作用,取得脫氮的效應(yīng),同時氧化溝法污泥齡較長,可以存活時代時間較長的微生物進(jìn)行特別的反應(yīng),如脫氮除磷</p><p><b>  工藝流程圖:</b></p><p>  圖2-1 卡魯塞爾氧化溝平面結(jié)構(gòu)圖</p><p><b>  工作特點(diǎn):</b></p><p&g

22、t;  在液態(tài)上,介于完全混合與推流之間,有利于活性污泥的適于生物凝聚 作用。</p><p>  對水量水溫的變化有較強(qiáng)的適應(yīng)性,處理水量較大。</p><p>  污泥齡較長,一般長達(dá)15-30天,到以存活時間較長的微生物,如果運(yùn) 行得當(dāng),可以進(jìn)行脫氮除磷反應(yīng)。 </p><p>  污泥產(chǎn)量低,且多已達(dá)到穩(wěn)定。</p><p&g

23、t;  自動化程度較高,便于管理。</p><p>  占地面積較大,運(yùn)行費(fèi)用低。</p><p>  脫氮效果還可以進(jìn)一步提高,因?yàn)槊摰Ч暮脡暮艽笠徊糠譀Q定于內(nèi)循環(huán),要提高脫氮效果勢必要增加內(nèi)循環(huán)量,而氧化溝的內(nèi)循環(huán)量從理論上說可以不受限制,因而具有更大的脫氮能力。</p><p><b>  缺點(diǎn):</b></p><

24、;p><b>  一. 污泥膨脹問題</b></p><p>  二. 泡沫問題。由于進(jìn)水中帶有大量油脂,處理系統(tǒng)不能完全有效地將其除去,部分油脂富集于污泥中,經(jīng)轉(zhuǎn)刷充氧攪拌,產(chǎn)生大量泡沫;泥齡偏長,污泥老化,也易產(chǎn)生泡沫。</p><p><b>  2、SBR工藝</b></p><p><b>  工

25、藝流程:</b></p><p>  污水→一級處理→曝氣池→處理水</p><p><b>  工作原理:</b></p><p>  流入工序:廢水注入,注滿后進(jìn)行反應(yīng),方式有單純注水、曝氣、緩速攪拌三種;</p><p>  曝氣反應(yīng)工序:當(dāng)污水注滿后即開始曝氣操作,這是最重要的工序,根據(jù)污水處理的目的

26、,脫氮除磷應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的處理工作。</p><p>  沉淀工藝:使混合液泥水分離,相當(dāng)于二沉池;</p><p>  排放工序:排除曝氣沉淀后產(chǎn)生的上清液,作為處理水排放,一直到最低水位,在反應(yīng)器殘留一部分活性污泥作為泥種。</p><p>  待機(jī)工序:等處理水排放后,反應(yīng)器處于停滯狀態(tài)等候一個周期。</p><p><b>  

27、工藝流程圖:</b></p><p>  圖2-2 SBR工藝</p><p>  優(yōu)點(diǎn):一、可同時脫氮除磷;</p><p>  二、靜置沉淀可獲得低SS出水;</p><p>  三、耐受水利沖擊負(fù)荷;</p><p><b>  四、操作靈活性好。</b></p>

28、<p>  缺點(diǎn):一、同時脫氮除磷時操作復(fù)雜;</p><p>  二、潷水設(shè)施的可靠性對出水水質(zhì)影響大;</p><p><b>  三、設(shè)計(jì)過程復(fù)雜;</b></p><p>  四、維護(hù)要求高,運(yùn)行對自動控制的依賴性強(qiáng);</p><p><b>  五、池體容積較大。</b><

29、;/p><p><b>  3、MSBR工藝</b></p><p>  MSBR即改良型SBR(Modified SBR),其工藝經(jīng)過不斷改進(jìn)和發(fā)展已成為MSBR的第三代技術(shù),其專利技術(shù)屬于美國Aqua-Aerobic Inc.所有。MSBR實(shí)質(zhì)是由A2/O工藝與SBR系統(tǒng)串聯(lián)而成,具有生除磷脫氮功能,可以連續(xù)進(jìn)水、連續(xù)出水,由于MSBR工藝強(qiáng)化了各反應(yīng)區(qū)的功能,為各優(yōu)

30、勢菌創(chuàng)造了更優(yōu)越的環(huán)境和水力條件,無論從理論分析上,還是從實(shí)際的運(yùn)行結(jié)果來看,MSBR工藝是一種理想的污水生物脫氮除磷工藝。MSBR工藝流程簡潔、控制靈活、單元操作簡單而且占地省,被認(rèn)為是目前最新、集約化程度最高的污水處理技術(shù)之一。深圳鹽田污水處理廠即采用了該工藝,另外無錫新區(qū)污水處理廠、上海松江東部污水處理廠和太原鋼鐵廠生活污水處理廠也采用了該工藝。</p><p><b>  優(yōu)點(diǎn): </b&

31、gt;</p><p> ?。?)MSBR池集水量及水質(zhì)調(diào)節(jié)、生化反應(yīng)與污泥沉淀功能于一身,無需另建二沉池,采用組合結(jié)構(gòu)形式與其它工藝相比較而言,土建投資較少。 (2)MSBR系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)歷缺氧、厭氧、缺氧、好氧、沉淀等階段,微生物可通過多種途徑進(jìn)行代謝,利用不同形態(tài)的氧源作為電子受體,使有機(jī)質(zhì)的降解更完全且能耗又省,脫氮除磷效果更好。 (3)MSBR系統(tǒng)中污泥同樣經(jīng)過厭氧、好氧、缺氧環(huán)境,篩選了

32、優(yōu)勢菌種,抑制了絲狀菌的生長,污泥的沉降性能和脫水性能良好,較低的剩余污泥產(chǎn)率和較高剩余污泥濃度使該系統(tǒng)更具有吸引力。 (4)污泥濃度高,耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng),能適合各種進(jìn)水水質(zhì)的有機(jī)廢水處理。 (5)排放剩余污泥濃度高,體積少,剩余污泥處理方便簡捷。</p><p><b>  缺點(diǎn):</b></p><p>  (1)工藝流程復(fù)雜,不能靠單純的人力完成

33、,要靠自動化控制。</p><p> ?。?)由于 MS BR采用空氣堰潛流出水 ,各單元之間通過底部連通或回流泵回流 ,所以浮渣一旦進(jìn)入系統(tǒng)就富集于池面。設(shè)計(jì)上 3、 4、 5、 1或 7單元都設(shè)置了浮渣收集管 ,但沒有刮渣裝置 ,僅僅靠水流推動浮渣進(jìn)集渣管 ,效果欠佳。</p><p><b>  排泥</b></p><p>  污泥

34、 上清液</p><p><b>  回流</b></p><p><b>  進(jìn)水流</b></p><p><b>  回流</b></p><p>  圖2-3 MSBR工藝流程圖</p><p>  2.3 工藝流程確

35、定</p><p>  2.3.1 主處理構(gòu)筑物的確定</p><p>  通過翻閱資料,我們可以得知氧化溝工藝, SBR工藝,MSBR工藝對主要污染物的去除率如表所示。</p><p>  表2-2 各種方法的技術(shù)對比</p><p>  經(jīng)過分析,本設(shè)計(jì)選擇MSBR工藝,現(xiàn)今污水處理工藝的發(fā)展趨勢是采用流程簡潔、控制靈活、操作簡單以及用地

36、節(jié)約的一體化工藝,MSBR(Modified Sequencing Banch Reactor)工藝被公認(rèn)為目前最理想、最新、集約化程度最高的污水處理技術(shù)。因其較低的水力停留時間(一般10-14h)和較少的占地面積,且自動化程度高,能耗低等特點(diǎn)優(yōu)于氧化溝工藝,因此本設(shè)計(jì)采用新型的MSBR工藝。但由于它對TP的去除率達(dá)不到要求,所以在必要的時候要加一定的藥劑用來除磷。</p><p><b>  比較上述

37、三種工藝:</b></p><p>  運(yùn)行情況:MS BR工藝由于結(jié)合了傳統(tǒng) A /A /O和 S BR的優(yōu)點(diǎn) ,在污染物去除,尤其是氮、磷的同時去除上有較大的優(yōu)勢MS BR本身蘊(yùn)涵了多種運(yùn)行調(diào)整的靈活性</p><p>  經(jīng)濟(jì)性情況:MSBR既不需要初沉池和二沉池,又能在反應(yīng)器全充滿并在恒定液位下連續(xù)進(jìn)水運(yùn)行。采用單池多格方式,結(jié)合了傳統(tǒng)活性污泥法和SBR技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),經(jīng)試

38、驗(yàn)實(shí)用經(jīng)濟(jì)</p><p>  綜合以上的分析情況,并對處理水質(zhì)分析,主要確定以MSBR法為主體的污水處理工藝,對污水處理有更好的效果。</p><p><b>  第三章 工藝說明</b></p><p><b>  3.1工藝說明</b></p><p><b>  1.格柵:<

39、/b></p><p>  是由一組或數(shù)組平行的金屬柵條,塑料呈鉤或金屬網(wǎng)篩,框架集相關(guān)裝置組成,傾斜安裝污水渠道,泵房集水井的進(jìn)口處或污水處理廠的前端。格柵的主要設(shè)計(jì)參數(shù)是你確定柵條間隙寬度,柵條間隙寬度與處理規(guī)模,污水的性質(zhì)及后續(xù)處理設(shè)備有關(guān),一般以不堵塞水泵和污水處理廠的處理設(shè)備,保證整個污水處理系統(tǒng)能正常運(yùn)行為原則。</p><p>  本設(shè)計(jì)的基本參數(shù)與尺寸包括寬度B,長度

40、L,柵條間隙B,可根據(jù)污水渠道,泵房集水井進(jìn)口尺寸,水泵型號等參數(shù)選擇不同的數(shù)值</p><p>  作用:用來截留污水中較粗大漂浮物和懸浮物,防止堵塞和纏繞水泵機(jī)組,管道閥門,處理構(gòu)筑物配水設(shè)施,進(jìn)出水口,減少后續(xù)浮渣,保證污水處理設(shè)施的正常運(yùn)行。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)知柵渣量大約在10.92 m3/d</p><p><b>  2.沉砂池:</b></p>&l

41、t;p>  有三種類型:平流沉砂池,曝氣沉砂池,旋流沉砂池</p><p>  本工藝采用旋流沉砂池也稱渦流沉砂池。一般設(shè)計(jì)為圓形,池中心設(shè)有1臺可調(diào)速的旋轉(zhuǎn)漿板,進(jìn)水渠道在圓池的切向位置,出水渠道對應(yīng)圓池中心,中心旋轉(zhuǎn)漿板下設(shè)有砂斗。進(jìn)水渠道平直段長度至少應(yīng)為渠寬的7倍,且不應(yīng)小于4.5m;出水渠道應(yīng)為進(jìn)水渠道寬度的2倍,進(jìn)水渠道與出水渠道的夾角應(yīng)大于270度。 主要工藝參數(shù): 進(jìn)水渠道流速:0.6-

42、0.9m/s 水力表面負(fù)荷:200m3/m2·d 停留時間:20—30s 排砂方式有兩種:一種是砂泵排砂; 另一種是氣提。 這種沉砂池的優(yōu)點(diǎn)是通過合理地調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)漿板的轉(zhuǎn)速,可以有效地去除其它形式沉砂池難于去除的細(xì)砂(0.1mm以下的砂粒)。</p><p>  一般規(guī)定:  1) 沉砂池去除對象是密度為2.65/cm3,粒徑在0.2mm以上的砂粒;  2) 城市污水沉砂量可按106m

43、3污水沉砂15-30m3計(jì)算,其含水率為60%,其密度為1500kg/m3;  3) 砂斗容積應(yīng)按2天內(nèi)沉砂量計(jì)算,&考&試大$斗壁與水平傾斜角不小于55°  4) 人工排沙管直徑≥200mm;  5) 沉砂池超高不宜<0.3m;  6) 沉砂池個數(shù)或分格數(shù)不應(yīng)少于2。</p><p><b>  3.污泥濃縮池:</b></p><

44、;p>  污泥濃縮是降低污泥含水率、減少污泥體積的有效方法。污泥濃縮主要減縮污泥的間隙水。經(jīng)濃縮后的污泥近似糊狀,仍保持流動性。減少水處理構(gòu)筑物排出的污泥的含水量,以縮小其體積的一種污泥處理方法。污泥濃縮的方法有沉降法、氣浮法和離心法。沉降法用于濃縮初沉淀污泥和剩余活性污泥的混合污泥時效果較好,我們選擇的是沉降法。它采用污泥濃縮池,有連續(xù)式和間歇式兩種。濃縮池的構(gòu)造類似沉淀池,大多采用直徑為5~20米的圓池,內(nèi)設(shè)攪拌機(jī)械作緩慢攪拌

45、。污泥在濃縮池中的停留時間,一般為12小時左右。濃縮池的表面污泥固體負(fù)荷率,視污泥性質(zhì)而不同,初次沉淀池污泥為100~150公斤/(米2·日),活性污泥為20~40公斤/(米2·日)。在濃縮池中,固體顆粒借重力下降,水分從泥中擠出,濃縮污泥從池底排出,污泥水從池面堰口外溢(連續(xù)式)或從池側(cè)出水口流出。 氣浮濃縮法 和重力濃縮法相反,使污泥顆粒附上微細(xì)氣泡而上浮至水面,然后用刮板將濃縮污泥刮入排泥槽,污泥水則從池底流出

46、</p><p><b>  4.潷水器</b></p><p>  由于多種形式的SBR工藝均是采用靜止沉淀、集中潷水的方式運(yùn)行,且排水時池中水位是不斷變化的,同時由于集中潷水時間較短,因此每次潷水的流量較大。這樣要求潷水器在較短的時間內(nèi)大量排水的情況下,對反應(yīng)器內(nèi)的污泥不造成擾動;即始終要求潷水器撇出的是上層液體,這同時使得潷水器在下層混合液尚處在沉淀過程即可開始

47、潷水。對于一個成功的SBR系統(tǒng)而言,潷水器的性能顯得至關(guān)重要。常見的潷水形式主要是人工手動式和使用潷水器潷水。手動潷水方式主要是人工固定多點(diǎn)排水法,潷水器潷水主要包括機(jī)械式可調(diào)堰潷水器(主要是旋轉(zhuǎn)式潷水器和套筒式潷水器兩種)和虹吸式潷水器等。對于一個MSBR 處理系統(tǒng)而言,潷水器的性能對于系統(tǒng)的處理效果有著重要的影響。在潷水器的選擇過程中,應(yīng)綜合考慮潷水效果、運(yùn)行穩(wěn)定性、系統(tǒng)改擴(kuò)建與造價等多方面因素。根據(jù)上表所羅列的優(yōu)缺點(diǎn),根據(jù)本設(shè)計(jì)的

48、需要選用旋轉(zhuǎn)式潷水器。</p><p>  5.接觸消毒池 :</p><p>  經(jīng)過處理后,污水出水水質(zhì)已經(jīng)達(dá)標(biāo),但是處理水中含有細(xì)菌、病毒和病卵蟲等致病微生物,因此采用液氯、二氧化氯,臭氧或紫外線消毒將其殺滅,防止其對人類及牲畜的健康產(chǎn)生危害和對環(huán)境造成污染,使排水達(dá)到國家規(guī)定的細(xì)菌學(xué)指標(biāo)。本設(shè)計(jì)所采用的是二氧化氯消毒。</p><p>  二氧化氯發(fā)生器的

49、工作原理及作用</p><p>  二氧化氯發(fā)生器簡介:</p><p><b>  1.原理:</b></p><p>  它是一種操作簡單、高轉(zhuǎn)化率、高純度、多用途、環(huán)保型化學(xué)法中、小型二氧化氯多級發(fā)生器。這種二氧化氯發(fā)生器,是由釜式反應(yīng)器通過耐酸導(dǎo)管和水射式真空機(jī)組組成。釜式反應(yīng)器采用的是兩級或多級反應(yīng)器,主反應(yīng)釜內(nèi)設(shè)有空氣分布器,副反應(yīng)

50、釜設(shè)置了平衡管,使反應(yīng)更徹底,反應(yīng)后的殘液可達(dá)標(biāo)排放。生成的二氧化氯制得水溶液,也可以制得穩(wěn)定二氧化氯溶液。</p><p><b>  2.技術(shù)要求 </b></p><p>  1) 發(fā)生器的二氧化氯產(chǎn)量應(yīng)不低于額定值; </p><p>  2) 發(fā)生器產(chǎn)生的消毒劑溶液中,二氧化氯(以有效氯計(jì))占總有效氯的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)不小于95%; <

51、;/p><p>  3) 主要原料如亞氯酸鈉的轉(zhuǎn)化率不低于80%。</p><p>  3.2主處理工藝說明</p><p><b>  MSBR工藝</b></p><p>  MSBR即改良型SBR(Modified SBR),其工藝經(jīng)過不斷改進(jìn)和發(fā)展已成為MSBR的第三代技術(shù),其專利技術(shù)屬于美國Aqua-Aerobic

52、 Inc.所有。MSBR實(shí)質(zhì)是由A2/O工藝與SBR系統(tǒng)串聯(lián)而成,具有生除磷脫氮功能,可以連續(xù)進(jìn)水、連續(xù)出水,由于MSBR工藝強(qiáng)化了各反應(yīng)區(qū)的功能,為各優(yōu)勢菌創(chuàng)造了更優(yōu)越的環(huán)境和水力條件,無論從理論分析上,還是從實(shí)際的運(yùn)行結(jié)果來看,MSBR工藝是一種理想的污水生物脫氮除磷工藝。MSBR工藝流程簡潔、控制靈活、單元操作簡單而且占地省,被認(rèn)為是目前最新、集約化程度最高的污水處理技術(shù)之一。深圳鹽田污水處理廠即采用了該工藝,另外無錫新區(qū)污水處理

53、廠、上海松江東部污水處理廠和太原鋼鐵廠生活污水處理廠也采用了該工藝。該處理方法與一般傳統(tǒng)的活性污泥工藝相比具有如下五個特性: </p><p> ?。?)MSBR池集水量及水質(zhì)調(diào)節(jié)、生化反應(yīng)與污泥沉淀功能于一身,無需另建二沉池,采用組合結(jié)構(gòu)形式與其它工藝相比較而言,土建投資較少</p><p> ?。?)MSBR系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)歷缺氧、厭氧、缺氧、好氧、沉淀等階段,微生物可通過多種途徑進(jìn)行代

54、謝,利用不同形態(tài)的氧源作為電子受體,使有機(jī)質(zhì)的降解更完全且能耗又省,脫氮除磷效果更好。</p><p> ?。?)MSBR系統(tǒng)中污泥同樣經(jīng)過厭氧、好氧、缺氧環(huán)境,篩選了優(yōu)勢菌種,抑制了絲狀菌的生長,污泥的沉降性能和脫水性能良好,較低的剩余污泥產(chǎn)率和較高剩余污泥濃度使該系統(tǒng)更具有吸引力。</p><p>  (4)污泥濃度高,耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng),能適合各種進(jìn)水水質(zhì)的有機(jī)廢水處理。</p&

55、gt;<p>  圖3-1 MSBR基本工藝圖</p><p><b>  3.3工藝流程圖</b></p><p>  圖3-2MSBR工藝流程圖</p><p>  MSBR的基本組成  反應(yīng)器由三個主要部分組成:曝氣格和兩個交替序批處理格。主曝氣格在整個運(yùn)行周期過程中保持連續(xù)曝氣,而每半個周期過程中,兩個序批處理格交替分別

56、作為SBR和澄清池。</p><p>  圖3-3 MSBR平面布置圖 </p><p>  MSBR的操作步驟:</p><p>  在每半個運(yùn)行周期中,主曝氣格連續(xù)曝氣,序批處理格中的一個作為澄清池(相當(dāng)于普通活性污泥法的二沉池作用),另一個序批處理格則進(jìn)行以下一系列操作步驟,如圖2所示。</p><p

57、>  步驟1:原水與循環(huán)液混合,進(jìn)行缺氧攪拌。在這半個周期的開始,原水進(jìn)入序批處理格,與被控制回到主曝氣格的回流液混合。在缺氧和豐富的硝化態(tài)氮條件下,序批處理格內(nèi)的兼性反硝化菌利用硝酸鹽和亞硝酸鹽作為電子受體,以原水及內(nèi)源呼吸所釋放的有機(jī)碳作為碳源,進(jìn)行無氧呼吸代謝。由于初期序批處理格內(nèi)MLSS濃度高,硝化態(tài)氮濃度較高,因此碳源成為反硝化速率的限制條件。隨著原水的加入,有機(jī)碳的濃度增加,提高了反硝化的速率。來自曝氣格和序批格原有的

58、硝態(tài)氮經(jīng)反硝化得以去除。另外,該階段運(yùn)行也是序批處理格中較高濃度的污泥向曝氣格回流的過程,以提高曝氣格中的污泥濃度。 步驟2:部分原水和循環(huán)液混合,進(jìn)行缺氧攪拌。隨著步驟1中原水的不斷進(jìn)入,序批處理格內(nèi)有機(jī)物和氨氮的濃度逐漸增加。為阻止在序批處理格內(nèi)有機(jī)物和氨氮的過分增加,原水分別流入序批處理格和主曝氣格。使序批處理格內(nèi)維持一個適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)碳水平,以利于反硝化的進(jìn)行。混合液通過循環(huán),繼續(xù)使序批處理格原來積聚的MLSS向主曝氣格內(nèi)流

59、動。  步驟3:序批格停止進(jìn)原水,循環(huán)液繼續(xù)缺氧攪拌。此后中斷進(jìn)入序批處理格的原水。原水在剩下的操作中,直接進(jìn)入主曝氣格。這使得主</p><p><b>  第四章 設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>  4.1 主體構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p><b>  設(shè)計(jì)參數(shù)</b></p><p>

60、<b>  1.主要設(shè)計(jì)參數(shù)</b></p><p>  MSBR工藝的主要設(shè)計(jì)參數(shù)(如泥齡、污泥負(fù)荷等)在條件允許的情況下應(yīng)通過小試加以確定,否則可按表4-1取值: </p><p>  表4-1 MSBR設(shè)計(jì)參數(shù)</p><p>  單元1、單元6、單元7水深采用6m,其余單元水深采用8m;MSBR混合液回流和活性污泥回流量

61、為(1.3-1.5)Q,濃縮污泥回流量為(0.3-0.5)Q。</p><p>  本設(shè)計(jì)中MSBR反應(yīng)器1-7單元總?cè)莘e同普通活性污泥法總?cè)莘e計(jì)算方法,按負(fù)荷計(jì)算,各反應(yīng)池之間流量關(guān)系如圖。</p><p>  圖4-1 MSBR系統(tǒng)的基本原理圖</p><p><b>  2. 反應(yīng)池容積v</b></p><p>

62、<b> ?。?-1)</b></p><p>  式中:Lj——進(jìn)水BOD濃度,kg/m³;</p><p>  N——混合液懸浮物MLSS濃度(平均污泥濃度),取3.0;</p><p>  F——污泥負(fù)荷,本設(shè)計(jì)中取0.1 kgBOD/kgMLSS?d。</p><p>  則: V = 23337

63、m3</p><p>  混合液揮發(fā)性懸浮物濃度NW</p><p>  Nw = fN (4-2)</p><p>  式中:f——VSS/SS系數(shù),一般取0.7-0.8,本設(shè)計(jì)中取0.75。</p><p>  則:NW = 2250 mg/L <

64、;/p><p>  容積負(fù)荷Fr = 0.1 kgBOD/kgMLSS?d</p><p>  4. 2. MSBR各單元尺寸、水力停留時間</p><p>  根據(jù)長寬比需在1:1~1:3之中,根據(jù)上述計(jì)算的體積,可以得知本設(shè)計(jì)中各</p><p>  元容積、水力停留時間和尺寸,如表4-2所示。</p><p>  表

65、4-2 MSBR各單元尺寸、水力停留時間</p><p>  各單元總體超高設(shè)為0.5m。</p><p><b>  進(jìn)水系統(tǒng)計(jì)算</b></p><p><b>  1進(jìn)水管</b></p><p>  (1) 進(jìn)水管設(shè)計(jì)流量</p><p>  Q1 = 1667 m3

66、/h = 0.46 m3/s</p><p><b>  (2) 設(shè)管道流速</b></p><p>  U = 0.8 m3/s</p><p>  (3) 管道過水?dāng)嗝娣e</p><p><b>  (4) 管徑計(jì)算</b></p><p>  查表可知DN900m

67、m</p><p><b>  (5) 管道流速</b></p><p><b>  2.回流污泥管</b></p><p>  (1)回流污泥管設(shè)計(jì)流量(R取0.5(0.5-0.8))</p><p>  (2)設(shè)管道流速           U = 0.8 m/s</p><

68、p>  (3)管道過水?dāng)嗝娣e</p><p><b>  (4)管徑</b></p><p>  查表可知DN600mm</p><p><b>  (5)管道流速</b></p><p><b>  3.出水管</b></p><p>  (1)

69、出水管設(shè)計(jì)流量</p><p>  Q1 = 0.46 m3/s</p><p><b>  (2)管道設(shè)計(jì)流速</b></p><p>  U = 0.9 m3/s</p><p><b>  (3)管道過斷面積</b></p><p><b>  (4)管徑&

70、lt;/b></p><p>  查表可知DN800mm</p><p><b>  (5)管道流速</b></p><p><b>  (6)剩余污泥量</b></p><p>  W=XQLR (4-3) </p>

71、<p>  式中:X:去除每千克BOD5產(chǎn)泥量,一般為0.5-0.7 kg/kgBOD5</p><p><b>  Q:曝氣池設(shè)計(jì)流量</b></p><p>  LR:去除BOD5濃度kg/m3</p><p>  則:W = 11520 kg/d</p><p><b>  4.污泥齡ts&l

72、t;/b></p><p><b>  (4-4)</b></p><p>  式中:NS(B)污泥負(fù)荷率kgBOD/kgMLSS?d,一般,取0.15</p><p>  則:ts =11.11d</p><p><b>  5.最佳排水深度</b></p><p>

73、<b> ?。?-5)</b></p><p>  式中:SVI污泥體積指數(shù)取100</p><p>  MLSS是混合液懸浮固體濃度為0.3g/l </p><p>  則:h = 4.1 m </p><p>  6. 曝氣池容積計(jì)算</p><p><b>  (1)曝氣池容積

74、</b></p><p><b> ?。?-6)</b></p><p>  式中 FW – 曝氣池的五日生物需氧量污泥負(fù)荷(取0.1kgBOD5/kgMLSS·d);</p><p>  K -- BOD5降解常數(shù)由試驗(yàn)確定(l/d);</p><p>  Le – 曝氣池出水五日生物需氧量(

75、mg/L);</p><p>  Q -- 曝氣池的設(shè)計(jì)流量(m3/h);</p><p>  Li -- 曝氣池進(jìn)水五日生物需氧量(mg/L);</p><p>  V -- 曝氣池的容積(m3);</p><p>  NW – 曝氣池內(nèi)混合液懸浮固體平均濃度(g/l)。NW取 2250 mg/l</p><p&g

76、t;  則: V = 8335 m3</p><p>  (2) 曝氣池面積按下式計(jì)算</p><p><b> ?。?-7)</b></p><p>  式中 F – 曝氣池面積(m2);</p><p>  H – 曝氣池水深(h);</p><p>  V – 由3.4.1算得的曝氣池容積(

77、m3)。</p><p>  則:F = 1389 m2 </p><p> ?。?)曝氣池污水需氧量</p><p>  O2=24·Q·(Li-Le)·a’ + V·NW·b (4-8)</p><p>  式中 O2 – 曝氣池污水需氧量(kgO2/d);</

78、p><p>  a’ -- BOD5降解需氧量(kgO2/kgBOD5),a’取0.47(0.42-0.53);</p><p>  b’ -- 活性污泥內(nèi)源呼吸耗氧量(kgO2/kgMLSS·d),b’取0.188(0.188-0.21);</p><p>  a’、b’ 宜通過試驗(yàn)確定,本設(shè)計(jì)中參照附錄B.0.1。</p><p&g

79、t;  則:O2 = 6533.7 kgO2/d</p><p> ?。?) 曝氣池標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下污水需氧量按下式計(jì)算</p><p><b>  (4-9)</b></p><p>  式中 OC – 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下曝氣池污水需氧量(kgO2/d);</p><p>  O2 – 由3.4.3算得的曝氣池污水需氧量(kgO2/

80、d);</p><p>  CS20-- 20 C蒸餾水飽和溶解氧值9.17〈mgO2/L〉;</p><p>  α – 曝氣設(shè)備在污水與清水中氧總轉(zhuǎn)移系數(shù)之比值,α取0.8(0.8-0.9);</p><p>  β – 污水與清水中飽和溶解氧濃度之比值,β取0.93(0.90-0.95);</p><p>  α、β值通過試驗(yàn)確定,本設(shè)

81、計(jì)中參照附錄B.0.2選用;</p><p>  1.024—溫度修正系數(shù);</p><p>  T – 曝氣池內(nèi)水溫,應(yīng)按夏季溫度考慮(C),取30C;</p><p>  CS(T)-- 水溫TC時蒸餾水中飽和溶解氧值(mg O2/L〉,查表 8.36 mgO2/L;</p><p>  Ct – 曝氣池正常運(yùn)行中應(yīng)維持的溶解氧濃度值(m

82、g O2/L〉,;取2.0 mg O2/L</p><p>  ρ – 不同地區(qū)氣壓修正系數(shù)</p><p><b> ?。?-10)</b></p><p><b>  ρ = 0.96 </b></p><p>  P – 壓力修正系數(shù),取1</p><p>  則:OC

83、 = 10814.8 kgO2/d</p><p> ?。?) 風(fēng)機(jī)總供風(fēng)量按下式計(jì)算</p><p><b>  (4-11)</b></p><p>  式中 Q – 風(fēng)機(jī)總供風(fēng)量(m3/d);</p><p>  0.28 – 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(0.1Mpa,20C)下每立方米空氣中含氧量</p><p

84、> ?。╧gO2/m3);</p><p>  Oc—見3.4.4。</p><p>  ε取22.9%(20.15%-22.9%)</p><p>  則: Q = 168665.0 m3/d</p><p><b>  7.曝氣孔數(shù)量計(jì)算</b></p><p>  曝氣孔所需數(shù)量,應(yīng)從

85、供氧、服務(wù)面積兩方面計(jì)算。</p><p>  (1)按供氧能力計(jì)算曝氣孔數(shù)量</p><p><b> ?。?-12)</b></p><p>  hc = 2276 (個)</p><p>  式中 hc— 按供氧能力所需曝氣孔個數(shù)(個);</p><p>  Oc – 由式(3.4.4-1)

86、所得曝氣孔污水標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下生物處理需氧量 (kgO2/d);</p><p>  qc – 曝氣孔標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,與曝氣孔工作條件接近時的供氧能力</p><p> ?。╧gO2/h·個 ),qc取0.198 kgO2/h;</p><p>  (2)按服務(wù)面積計(jì)算曝氣孔數(shù)量</p><p><b&g

87、t; ?。?-13)</b></p><p>  h2 = 2315 (個)</p><p>  式中 h2 – 按服務(wù)面積所需曝氣孔個數(shù)(個);</p><p>  F – 由式(3.4.2-1)所得曝氣孔面積(m2);</p><p>  f – 單個曝氣孔服務(wù)面積(m2),取0.6m2;</p><p&g

88、t;  當(dāng)算得h1與h2二者相差較大時,應(yīng)經(jīng)調(diào)整f或qc重復(fù)上述計(jì)算,直至二者接近時為止。</p><p>  則:hc = 2276 (個)</p><p><b>  附錄 </b></p><p>  A.表4-3 HGB型橡膠膜微孔曝氣器清水充氧性能</p><p>  B.表4-4 幾種污水生物處理需氧系數(shù)a

89、’、b’值</p><p>  C. 表4-5 幾種污水充氧性能修正系數(shù)α、β值</p><p><b>  結(jié)論</b></p><p>  本次設(shè)計(jì)的工藝流程為粗格柵進(jìn)水,通過提升泵后進(jìn)入細(xì)格柵,然后流入沉砂池,從曝氣沉砂池出來,然后進(jìn)入MSBR(Modified Sequencing Batch Reactor改良式序列間歇反應(yīng)器)池,最

90、后進(jìn)入接觸消毒池消毒后排出。本次設(shè)計(jì)的主體工藝選擇的是MSBR工藝,MSBR工藝是C.Q.Yang等人根據(jù)SBR技術(shù)特點(diǎn),結(jié)合傳統(tǒng)活性污泥法技術(shù),研究開發(fā)的一種更為理想的污水處理系統(tǒng)。經(jīng)過不斷的發(fā)展和改進(jìn),MSBR工藝目前有5池、6池、7池、9池等工藝系統(tǒng)。MSBR工藝是A2/0和SBR工藝的串聯(lián),集合了兩種工藝的優(yōu)點(diǎn),并發(fā)展出了自身的獨(dú)特點(diǎn),污染物去除效果好且穩(wěn)定,特別是同時脫氮除磷效果佳,容積利用率高,運(yùn)行方式靈活,費(fèi)用低,流程簡潔

91、、控制靈活、單元操作簡單而且占地省,被認(rèn)為是目前最新、集約化程度最高的污水處理技術(shù)之一。主要存在的問題是:</p><p><b>  1、曝氣管膜的管理</b></p><p>  可提升式曝氣器為曝氣管膜的維護(hù)帶來了便利 ,可將曝氣架提升到池面上進(jìn)行維護(hù)而無需將反應(yīng)池放空。由于曝氣管膜表面易長生物膜、 被雜物堵塞、 破損等可能的原因 ,都會改變整套曝氣器的風(fēng)壓分布

92、 ,造成出氣不均而影響其曝氣效率 ,運(yùn)行中需定期根據(jù)鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)壓值、 觀察池面曝氣狀態(tài)等定期檢查維護(hù)曝氣管膜。 </p><p><b>  2、浮渣的管理</b></p><p>  由于 MS BR采用空氣堰潛流出水 ,各單元之間通過底部連通或回流泵回流 ,所以浮渣一旦進(jìn)入系統(tǒng)就富集于池面。 MS BR工藝應(yīng)選用除渣效果好的細(xì)格柵 ,在源頭減少浮渣 ,同時改進(jìn)池面集

93、渣方式并加強(qiáng)池面的保潔工作。</p><p>  主要改進(jìn)措施: 通過前面的介紹可以看出 ,在MSBR 系統(tǒng)的運(yùn)行中各功能池的切換較為頻繁 ,如果單純靠人工操作 ,不僅會使運(yùn)行管理十分復(fù)雜 ,還會影響到系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性。隨著自動控制技術(shù)的發(fā)展 ,使MSBR系統(tǒng)完全實(shí)現(xiàn)自動控制運(yùn)行 ,已不是十分困難的事情 ,如采用 PLC自動控制系統(tǒng)就是一個較好的方法。</p><p>  這次設(shè)計(jì)

94、讓我理解和鞏固了許多知識,也明白了一些道理,像設(shè)計(jì)時要理論聯(lián)系實(shí)際,單獨(dú)的純理論計(jì)算是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。同時要注意前期工作的資料查找與收集等后續(xù)計(jì)算等工作至關(guān)重要。這次課程設(shè)計(jì),經(jīng)過大家的共同努力終于順利完成了。課程設(shè)計(jì)的過程是個自我探索、自我學(xué)習(xí)的過程,其中,我們不僅學(xué)到了專業(yè)的知識,也提升了自己的學(xué)習(xí)能力。通過此次課設(shè),使我對水污染的整個控制工程及各個主體工藝有了深層次的理解,激發(fā)了我對水污染這一專業(yè)的熱愛,在未來的日子里我會花更多的時間

95、去更深入的學(xué)習(xí)研究。</p><p><b>  參考文獻(xiàn)</b></p><p> ?。?]高耀庭主編.水污染控制工程.北京.高等教育出版社.1999年5月:76~83</p><p> ?。?]鄭銘主編.環(huán)保設(shè)備—原理、設(shè)計(jì)、應(yīng)用.北京.化學(xué)工業(yè)出版社.2001年4月:132~160</p><p> ?。?]上海市

96、環(huán)境保護(hù)局編.廢水生化處理.上海.同濟(jì)大學(xué)出版社.1999年11月:60~67</p><p> ?。?]丁亞蘭主編.國內(nèi)外廢水處理工程設(shè)計(jì)案例.北京.化學(xué)工業(yè)出版社.2000年5月:150~163</p><p> ?。?]污水處理工藝及工程方案設(shè)計(jì).北京.中國建筑工業(yè)出版社.2000年4月:34~42</p><p>  [6]李海,孫瑞征,陳振選主編.城市污水

97、處理技術(shù)及工程實(shí)例.化學(xué)工業(yè)出版社</p><p> ?。?]污水處理工藝及工程方案設(shè)計(jì).北京.北京建筑工業(yè)出版社</p><p> ?。?]給水排水設(shè)計(jì)手冊.北京市市政設(shè)計(jì)院</p><p> ?。?]國家標(biāo)準(zhǔn).廢水綜合排放標(biāo)準(zhǔn).GB8978-1996</p><p>  [10]鄭敏.7池MSBR工藝的脫氮除磷的試驗(yàn)研究.重慶大學(xué).200

98、5:56~58</p><p>  [11]趙忠富,任梨,黃慎勇.鹽田污水處理廠的設(shè)計(jì)及運(yùn)行. 中國市政工程西南設(shè)計(jì)研究院</p><p> ?。?2]李霞,李國金,劉長榮,郭淑琴.青島市某污水處理廠MSBR工藝的工程應(yīng)用.中國市政工程,第5期,2010年.</p><p> ?。?3]高艷玲,馬達(dá).污水生物處理新技術(shù).中國建材工業(yè)出版社,2006.1:156~16

99、2</p><p> ?。?4]張玉魁.污水脫氮除磷MSBR系統(tǒng)特點(diǎn)及工藝設(shè)計(jì).市政技術(shù),2008年,第26卷,第1期.</p><p>  [15]趙忠富,付忠志.污水MSBR系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì).給水排水,Vol.26,No.11,2000 年9月.</p><p>  [16]卓明,馮裕釗,陳勇,龐子山.污水處理中的經(jīng)濟(jì)性分析.自來水廠、污水處理廠技術(shù)改造研討會論文集

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