曝气器系列
旋混曝气器
作者：神泰环�？萍� 日期：2016-07-08
在好氧污水处理工艺中，利用微生物对水体中的有机污染物进行分解，以达到水质的净化目的。而微生物的生物化学活动必须要有氧源，曝气器的功能作用就是将鼓风机经管道输送的空气，向水体中扩散以提供微生物所需要的氧源。气泡在与水体接触时形成的气液，接触界面的是发生氧传递作用的场所，单位体积的气量扩散产生的气泡愈多，形成的气液接触界面就愈大，则氧传质作用效率愈高。经曝气器扩散所产生的气泡量的多少，直接影响到氧传递效率。
目前国内外微孔曝气器都是采用“微小孔隙"扩散法的技术，空气经微小孔隙向水体中排出时可以产生细泡，但这种 “微小孔隙"的固有特性存在着以下几个问题：（1）排气阻力损耗大；（2）孔隙易堵塞；（3）对进入曝气系统的气源有严格的除尘过滤要求；（4）曝气器耐用性与可靠性不高。
旋混曝气器，通过旋流、阻挡、碰撞等作用，使具有相当大的上浮动力的气泡得到了充分的破碎，从而实现曝气器的大孔排气细泡运行效果，完全摆脱了“微小孔隙方可以产生细泡"的概念。采用大孔排气方式经动力扩散作用形成细泡，使旋混曝气器具有排气阻力损耗小，不易堵塞，效率高，免维修免更换的优点，而且还具有系统止回、排气孔隙自动高速的技术特点。
二、旋混曝气器结构与原理
旋混曝气器是由连接接咀，旋混芯分流圈、夹层扩散齿罩、扩散倒齿罩，空气干管、空气支管、水平调节支架、空气排污装置、等主要部件组成，空气由配气管道进入曝气器，气流会使橡胶空气止回阀产生上下变隙运动，再通过分流圈的扩散内齿、夹层扩散齿罩上下齿、倒齿扩散罩对上浮运动的气泡起多重碰撞破碎的动力扩散的作用。曝气器与空气支管的连接是采用市场上通用的标准粗螺纹连接。设备的质量性能指标按CJ/T3015.4-1996《国家城镇建设行业标准》执行。
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三、旋混曝气器技术参数
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氧利用率
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动力效率
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阻力损失
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服务面积
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运行水深
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曝气流量
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点阵间距
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外形尺寸
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21.00%
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4.80 Kg/Kw·h
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<80Pa
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≈0.4 ㎡/只
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>3m
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2-3 M3/只·h
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500-700 mm
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260×210 mm
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ABS管件物理化学性能
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项 目
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单 位
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试验方法标准
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指 标
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维卡软化温度
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℃
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GB/1633
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≥80
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尺寸
变化率
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沿长度方向
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%
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GB/T6671.186
|
±2.5
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沿直径方向
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%
|
GB/T6671.186
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±0.8
|
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扁平
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无破裂现象
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密度
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g/cm2
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GB1033-86
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1.03~1.07
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腐蚀度
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g/cm2
|
GB4218-84
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HCL 10%
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…
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…
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±2.5
|
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HCL 35±2%
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…
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…
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|
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H2SO4 30±2%
|
…
|
…
|
±2.5
|
|
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HNO3 40±2%
|
…
|
…
|
|
|
|
NAOH 40±2%
|
…
|
…
|
±1.5
|
|
ABS管件物理机械性能
|
项 目
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测试方法
|
单 位
|
指 标
|
|
比重
|
GB1033-86
|
G/cm3
|
≥1.03
|
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拉伸强度
|
GB/T1040-92
|
Mpa
|
≥35
|
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弯曲强度
|
GB9341-88（ABS）
GB1042-79（ABS）
|
Mpa
|
≥52
|
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冲击强度
|
GB1843-80（ABS）
GB1043-93（ABS）
|
KJ/cm2
|
≥23
|
|
维卡软化温度
|
GB/T8802-88
|
℃
|
≥91
|
|
线膨胀系数
|
GB1036-86
|
K-1
|
1×10-4
|
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洛氏硬度
|
GB9342-88
|
R
|
≥100
|
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热变形温度
|
GB1634-79
|
℃
|
≥80
|
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导热系数
|
|
W/MK
|
0.15
|
ABS粒子物理、化学性能表
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指 标 名 称
|
指 标
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试 验 方 法
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平均密度 g/cm3
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1.03~1.07
|
GB1033
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拉伸强度 Mpa
|
35~45
|
GB1040
|
|
弯曲强度 Mpa
|
52~69
|
GB9341
|
|
冲击强度（缺口23℃）J/m
|
≥118.0
|
GB1843
|
|
洛氏硬度 R
|
98~108
|
GB9342
|
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热变形温度 ℃
|
≥86
|
GB1634
|
|
维卡软化点 ℃
|
≥80
|
GB1633
|
四、旋混曝气器安装说明
1.空气分配管的安装
空气通过空气总管到布气支管，最后从旋混曝气器散发进入水中，达到充氧的目的。
旋混曝气器将安装在池内布气支管上，曝气池内空气支管的布置是按照每个池内曝气器的数量，曝气池的形状等因素确定的。
微孔曝气器立面布置尺寸，其表面距池底约360mm，布气管中心距池底约150mm。
风管流速一般为干管、竖管10~15；支管、布气管4~5 m/s.
安装时，先把水平调节支架按设计要求尺寸用膨胀螺栓固定在池底，安装在调节支架上的布气支管在一定的范围可以任意上升或下降，因此可以确�？掌计Ч艿乃桨沧�，在可能高低不平的池底地面上安装管道将不再困难。
池内空气管道采用UPVC工程塑料制作，与旋混曝气器连接的空气支管均可以在厂内预制后运至施工现场。
2. 旋混曝气器的安装
在空气支管上按设计的间距预先开设Φ6mm孔眼，开孔中心连接曝气器接咀（DN20），开孔之间的中心误差不大于±0.5mm�？掌馨此蟮某ざ仍ぶ坪笤酥涟沧跋殖�。
在安装曝气器以前空气管道必须清理所有的杂物，确认空气管网是清洁的。使用空气吹除或清水冲洗以去除内部可能堆积在管端的所有碎片和残渣。
将旋混曝气器拧入已预制好的布气管连接器上，注意不能拧得太紧。
安装完成后检查曝气器有无损坏，橡胶垫圈和连接器是否完好。
为了确保曝气器运行是不振动且永久保持水平，布气管上设有水平调节器支架，以M10不锈钢膨胀螺栓固定在池底，使空气布气支管的水平误差控制在5±1mm以内，以便水平调节支架的调节。
3.运行与维护
在开始运行以前清除曝气池中的所有杂物。
曝气器安装完成到试运行和正式运行之间的时间间隔应尽可能短。
在已经安装曝气器但还未运行的好氧池内禁止进行油漆、焊接和其他施工，以免对曝气器造成损坏。
检查空气开关，并注入清水，至少淹没曝气器100~200mm。短时间供气后关闭切断气源，逐个检查曝气器与空气管网的气密性，如果某处因为密封不良而有漏气，此处便会出现气泡。
检查所有管道接口等密封处是否有漏气现象。
在标准通气量2.0m3/h个的条件下，检查曝气布气是否均匀，每个微孔曝气器透气面积大于80%。
检验和试验均参照CJ/T3015.1~2-93、CJ/T3015.4-1996国家行业标准规定的要求进行。
如果完成试运行检查后没有立即投入正常运行，则需将水位至少提高到淹没曝气器1米以防止紫外线和可能出现的极冷与极热的天气温度对曝气器产生不利的影响。
在间隔时间较长的情况下考虑到池内水份的蒸发，应及时补充清水。曝气器每天应以标准的空气量曝气至少十分钟。
在气温低于0º时，池内水位大约为1.5~2米以防止曝气器被冷冻，温度越低，池内水位应越高。
4.运行
在正常运行时通过调节空气流量来保持水中的溶解氧处于理想状态下，但所调节的空气流量应在曝气器允许的范围内，在空气流量较高时，曝气器的水头损失较大而氧转移率较小，而较小的空气流量则不能充分发挥曝气器的性能，并且池内曝气可能不均匀，因此最理想的调节是在推荐的空气流量范围内进行。
推荐的空气流量值范围为2~3m3/n•h，可正常曝气的空气流量值范围为2.5m3/n•h，临界流量5m3/n•h，仅在需要清洗时短时间使用，每次不得超过10分钟。
水温控制范围为5℃~35℃。
进入曝气器的空气应是无油、无灰尘和化学溶剂的。
5.问题及对策
由于旋混曝气器采用了高性能、高质量的ABS,聚乙稀材料，在正常运行过程中仅需要少量的维护即可。对曝气系统进行周期性的检查，尤其是曝气器的水头损失，这将有助于运行人员判断曝气系统是否在最佳状态下工作。
6. 以下是可能出现的问题及其处理方法：
a、曝气池中某个区域出现较大的气泡
1. 空气布气管渗漏：
处理方法：排空有问题区域的水，用小空气量鼓风检查，确定渗漏的位置并修复。
2. 曝气器损坏：
处理方法：排空有问题区域的水，用小空气量鼓风检查曝气器，确定渗漏的曝气器，更换整个曝气器。
b、气泡不均匀：
1. 空气量不足：
处理方法：检查鼓风机运行是否正常。
2. 空气管上的阀门关闭或没有完全打开：
处理方法：检查阀门是否处于开启状态。
3. 池内曝气系统安装情况不理想：
处理方法：排空有问题区域的水，检查曝气布气管的水平误差是否在±6mm以内；检查空气管道和接口是否已结垢堵塞，如有，用空气吹除和高压水枪冲洗。
4. 橡胶止回阀上结垢：
处理方法：检查橡胶止回阀上是否结垢，如有，清洁橡胶膜；更换橡胶止回阀或整个曝气器。
c、水中溶解氧不正常地降低，曝气系统的水头损失增加：
d、整个曝气池中溶解氧水平不一致：
7.维护与保养
1.操作人员应经常检查曝气系统的曝气状况，如果曝气系统在水头阻力增大或气泡形状发生变化，曝气器就需要清理诸如碳酸盐、铁盐、铝盐和生物污泥等沉结物，曝气器橡胶止回阀上的结垢将导致出气量的减少，曝气系统氧利用律降低，水头损失增大。
2.定期进行排水清理是理想的保养方法，期限的长短则取决于所处理水的性质、处理工艺等因素。
3.在排水清理维护保养时注意不要让扩散倒齿罩表面上的沉结物干燥结块，需立即进行清理。沉结物的干燥结块将使清理工作困难，从而影响曝气器的性能。
4.生物污泥可用物理方法去除，使用刷子清理扩散倒齿罩表面或用高压水枪冲洗。在用高压水枪清理时注意应使水枪的枪嘴与橡胶膜扩散倒齿罩表面保持大约500mm的距离，以防止损坏扩散倒齿罩。
5.碳酸盐等结垢应以化学方法去除，将一定量的甲酸随空气进入曝气系统，加入甲酸的比例取决于结垢的程度，清理时并不需要将曝气池内的水排空。一般情况下每年清洗一至二次。
6.在旋混曝气器被损坏或认为清理保养后也不能满足性能要求时可更换整个曝气器，更换方法与安装方式相同。
①在供、配气管网进行曲安装之前，可首先将配气管道按照平面布置进行供气孔的钻孔。也可以在供、配气管网完毕以后再进行供气孔的钻孔。
②每根配气管上的所有供气孔的钻孔位置应保持在中心直线上，单套曝气器的配气管供气孔的钻孔直径需根据具体情况计算确定。
③在要装供、配气管网之前，应对曝气池池底进行彻底清扫，所有杂物应清理干净，池底应基本平整，之后按照有关平面布置图，进行供、配气管网的安装布置。
④为了确保配气管道内可能有积水排出，可在配气管网的末端或气流交汇端设置自动导流装置，导流装置设置点要根据管网平面布置图确定。
1.空气分配管的安装
空气通过空气总管到布气支管，最后从旋混曝气器散发进入水中，达到充氧的目的。
旋混曝气器将安装在池内布气支管上，曝气池内空气支管的布置是按照每个池内曝气器的数量，曝气池的形状等因素确定的。
微孔曝气器立面布置尺寸，其表面距池底约360mm，布气管中心距池底约150mm。
风管流速一般为干管、竖管10~15；支管、布气管4~5 m/s.
安装时，先把水平调节支架按设计要求尺寸用膨胀螺栓固定在池底，安装在调节支架上的布气支管在一定的范围可以任意上升或下降，因此可以确�？掌计Ч艿乃桨沧�，在可能高低不平的池底地面上安装管道将不再困难。
池内空气管道采用UPVC工程塑料制作，与旋混曝气器连接的空气支管均可以在厂内预制后运至施工现场。
2. 旋混曝气器的安装
在空气支管上按设计的间距预先开设Φ6mm孔眼，开孔中心连接曝气器接咀（DN20），开孔之间的中心误差不大于±0.5mm�？掌馨此蟮某ざ仍ぶ坪笤酥涟沧跋殖�。
在安装曝气器以前空气管道必须清理所有的杂物，确认空气管网是清洁的。使用空气吹除或清水冲洗以去除内部可能堆积在管端的所有碎片和残渣。
将旋混曝气器拧入已预制好的布气管连接器上，注意不能拧得太紧。
安装完成后检查曝气器有无损坏，橡胶垫圈和连接器是否完好。
为了确保曝气器运行是不振动且永久保持水平，布气管上设有水平调节器支架，以M10不锈钢膨胀螺栓固定在池底，使空气布气支管的水平误差控制在5±1mm以内，以便水平调节支架的调节。
3.运行与维护
在开始运行以前清除曝气池中的所有杂物。
曝气器安装完成到试运行和正式运行之间的时间间隔应尽可能短。
在已经安装曝气器但还未运行的好氧池内禁止进行油漆、焊接和其他施工，以免对曝气器造成损坏。
检查空气开关，并注入清水，至少淹没曝气器100~200mm。短时间供气后关闭切断气源，逐个检查曝气器与空气管网的气密性，如果某处因为密封不良而有漏气，此处便会出现气泡。
检查所有管道接口等密封处是否有漏气现象。
在标准通气量2.0m3/h个的条件下，检查曝气布气是否均匀，每个微孔曝气器透气面积大于80%。
检验和试验均参照CJ/T3015.1~2-93、CJ/T3015.4-1996国家行业标准规定的要求进行。
如果完成试运行检查后没有立即投入正常运行，则需将水位至少提高到淹没曝气器1米以防止紫外线和可能出现的极冷与极热的天气温度对曝气器产生不利的影响。
在间隔时间较长的情况下考虑到池内水份的蒸发，应及时补充清水。曝气器每天应以标准的空气量曝气至少十分钟。
在气温低于0º时，池内水位大约为1.5~2米以防止曝气器被冷冻，温度越低，池内水位应越高。
4.运行
在正常运行时通过调节空气流量来保持水中的溶解氧处于理想状态下，但所调节的空气流量应在曝气器允许的范围内，在空气流量较高时，曝气器的水头损失较大而氧转移率较小，而较小的空气流量则不能充分发挥曝气器的性能，并且池内曝气可能不均匀，因此最理想的调节是在推荐的空气流量范围内进行。
推荐的空气流量值范围为2~3m3/n•h，可正常曝气的空气流量值范围为2.5m3/n•h，临界流量5m3/n•h，仅在需要清洗时短时间使用，每次不得超过10分钟。
水温控制范围为5℃~35℃。
进入曝气器的空气应是无油、无灰尘和化学溶剂的。
5.问题及对策
由于旋混曝气器采用了高性能、高质量的ABS,聚乙稀材料，在正常运行过程中仅需要少量的维护即可。对曝气系统进行周期性的检查，尤其是曝气器的水头损失，这将有助于运行人员判断曝气系统是否在最佳状态下工作。
6. 以下是可能出现的问题及其处理方法：
a、曝气池中某个区域出现较大的气泡
1. 空气布气管渗漏：
处理方法：排空有问题区域的水，用小空气量鼓风检查，确定渗漏的位置并修复。
2. 曝气器损坏：
处理方法：排空有问题区域的水，用小空气量鼓风检查曝气器，确定渗漏的曝气器，更换整个曝气器。
b、气泡不均匀：
1. 空气量不足：
处理方法：检查鼓风机运行是否正常。
2. 空气管上的阀门关闭或没有完全打开：
处理方法：检查阀门是否处于开启状态。
3. 池内曝气系统安装情况不理想：
处理方法：排空有问题区域的水，检查曝气布气管的水平误差是否在±6mm以内；检查空气管道和接口是否已结垢堵塞，如有，用空气吹除和高压水枪冲洗。
4. 橡胶止回阀上结垢：
处理方法：检查橡胶止回阀上是否结垢，如有，清洁橡胶膜；更换橡胶止回阀或整个曝气器。
c、水中溶解氧不正常地降低，曝气系统的水头损失增加：
d、整个曝气池中溶解氧水平不一致：
7.维护与保养
1.操作人员应经常检查曝气系统的曝气状况，如果曝气系统在水头阻力增大或气泡形状发生变化，曝气器就需要清理诸如碳酸盐、铁盐、铝盐和生物污泥等沉结物，曝气器橡胶止回阀上的结垢将导致出气量的减少，曝气系统氧利用律降低，水头损失增大。
2.定期进行排水清理是理想的保养方法，期限的长短则取决于所处理水的性质、处理工艺等因素。
3.在排水清理维护保养时注意不要让扩散倒齿罩表面上的沉结物干燥结块，需立即进行清理。沉结物的干燥结块将使清理工作困难，从而影响曝气器的性能。
4.生物污泥可用物理方法去除，使用刷子清理扩散倒齿罩表面或用高压水枪冲洗。在用高压水枪清理时注意应使水枪的枪嘴与橡胶膜扩散倒齿罩表面保持大约500mm的距离，以防止损坏扩散倒齿罩。
5.碳酸盐等结垢应以化学方法去除，将一定量的甲酸随空气进入曝气系统，加入甲酸的比例取决于结垢的程度，清理时并不需要将曝气池内的水排空。一般情况下每年清洗一至二次。
6.在旋混曝气器被损坏或认为清理保养后也不能满足性能要求时可更换整个曝气器，更换方法与安装方式相同。
①在供、配气管网进行曲安装之前，可首先将配气管道按照平面布置进行供气孔的钻孔。也可以在供、配气管网完毕以后再进行供气孔的钻孔。
②每根配气管上的所有供气孔的钻孔位置应保持在中心直线上，单套曝气器的配气管供气孔的钻孔直径需根据具体情况计算确定。
③在要装供、配气管网之前，应对曝气池池底进行彻底清扫，所有杂物应清理干净，池底应基本平整，之后按照有关平面布置图，进行供、配气管网的安装布置。
④为了确保配气管道内可能有积水排出，可在配气管网的末端或气流交汇端设置自动导流装置，导流装置设置点要根据管网平面布置图确定。
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