4万吨每日污水处理厂设计总说明书！！！

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目 录

摘 要?????????????????????????????????3 ABSTRACT?????????????????????????????????5

1.综述

1.1项目概况???????????????????????????????5 1.2设计原则及目的????????????????????????????5 1.3设计规范依据?????????????????????????????6 1.4设计基础资料?????????????????????????????7 1.5城市概况和自然条件??????????????????????????8 1.6城市给水排水现状??????????????????????????10 1.7排水工程规划原则??????????????????????????10 1.8设计指导思想及意义?????????????????????????11

2.方案论证

2.1污水水量及水质的论证????????????????????????12 2.2排水方案论证????????????????????????????15 2.3污水及污泥处理工艺方案介绍?????????????????????18 2.4污水处理工艺方案比较????????????????????????29 2.5污泥处理工艺方案比较????????????????????????33

3.雨水管网设计

3.1污水管道系统?????????????????????????????36

3.1.1比流量的确定??????????????????????????36 3.1.2污水管网方案选择????????????????????????37 3.1.3污水管网的设计计算???????????????????????38 3.1.4排水管道材料的选择???????????????????????39 3.1.5附属构筑物的设计????????????????????????40 3.1.6计算结果????????????????????????????41 3.2雨水管道系统的设计??????????????????????????45 3.2.1设计基本依据??????????????????????????45

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3.2.2雨水管道的布置?????????????????????????48 3.2.3布置方案比较??????????????????????????48 3.2.4计算结果????????????????????????????49

4.污水处理厂设计

4.1设计依据????????????????????????????????52 4.1.1污水处理规模??????????????????????????52 4.1.2进出水水质???????????????????????????52 4.2污水厂各构筑物的设计?????????????????????????????53

4.2.1粗格栅?????????????????????????????53 4.2.2提升泵房????????????????????????????55 4.2.3泵后细格栅???????????????????????????56 4.2.4旋流式沉砂池??????????????????????????57 4.2.5卡鲁塞2000氧化沟????????????????????????58 4.2.6二沉池?????????????????????????????65 4.2.7紫外线消毒池??????????????????????????67 4.2.8贮泥池?????????????????????????????68

4.3污水处理厂主要构筑物及设备选型

4.3.1沉砂池系统???????????????????????????69 4.3.2立式表曝机???????????????????????????71 4.3.3带式污泥脱水机?????????????????????????73 4.3.4紫外线消毒设备?????????????????????????75

5.污水厂平面及高程的布置

5.1污水厂平面布置???????????????????????????78 5.2污水厂高程布置???????????????????????????79 5.3污水厂竖向设计???????????????????????????80 5.4厂区给水排水及通讯?????????????????????????80 5.5环保措施??????????????????????????????81 5.6电气自动化控制???????????????????????????82 5.7主要辅助建筑物的设计????????????????????????83 5.8厂区人员编制????????????????????????????83

考文献??????????????????????????????????85 致谢????????????????????????????????????86

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摘 要

随着我国社会经济的不断发展，城市化水平的逐步提高，环境保护措施的落实，以及市场经济的建立，排水事业作为城市的重要基础设施这一，也得到了蓬勃的发展。全国大多的城市都对老城区的给排水管网进行了改造，并且还兴建了一大批污水处理厂对城市的生活污水，工业废水进行处理。

本设计是对湖北省武穴市南湖排水工程设计。其设计范围包括：雨水管网工程、污水管网工程和污水处理厂工程。本次设计均采用了国家最新的有关规定、标准、和设计规范。

管网的体制采用的是分流制。主要受纳水体为由北向南流经该市东部的三明河,以及该镇附近的天然湖，处理后的污水直接排入三明河下游。

污水处理厂设计规模远期60000m3/d，故本设计按近期设计,远期规划。污水厂二级处理出水排至三明河下游。

污水处理厂处理流程为：污水→中格栅→提升泵房→细格栅→钟式沉砂池→卡鲁塞2000氧化沟→二沉池→紫外消毒→出水。

污泥流程：剩余活性污泥→污泥提升泵房→浓缩脱水一化车间 →污泥外运。 本污水处理厂占地约为7.2公顷。

关键词： 污水管网 雨水管网 污水处理厂

卡鲁塞2000氧化沟 浓缩脱水一体化设备

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ABSTRACT

With the develop of our country society economy continuously, Vitalization is gradually increasing, Environmental protection measure of practical, and with establishing of the Market economy, Draining, As one of the important foundation facilities, also got a fast development. The city in the whole nation almost reform drainpipe net. And still built the dirty water of large quantity disposal the factory to discard the water to proceed to handle to city.

This project is for designing sewerage engineering of the South Lake of Wuxue city in Hubei province. The design includes stremwater drainage system and wastewater collecting system and sewage works . And this design all adopted national latest relevant provision, Standard, with design the norm.

The system of pipe net adopts is the bridging system . The water body that may feed placing in San Ming River which is south-eastern side of sewage plant , and the sewage which is handled discharge into the San Ming River directly.

Sewage treatment plant design scale in the future date 60000m3/d . The rainfall is all putd in order into San Ming River and the handled sewage from the sewage plant put into the San Ming River.

The sewage treatment plant handle the distance travelled by a stream of water being : sewage→coarse screens→sewage elevated pumb house→fine screens→rotated Grit chamber→ Carrousel?2000 oxidation ditch → secondary sedimentation tank → UV Sterilize in pool→San Ming River.

Sludge distance travelled by a stream of water : Remainder sludge→sludge elevated house →the concentration and dehydration workshop→ Transport outside the sludge Covers an area of and act as 7.2 hectares around in this the sewage treatment plant .

Keywords: solid pipe net rainwater tule net Sewage treatment plant Carrousel 2000

oxidation ditch the concentration and dehydration workshop

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1. 综述

1.1 项目概况

1.1.1项目名称：

武穴市南湖水污染综合治理工程初步设计 1.1.2 项目建设地点： 湖北武穴市

1.2设计原则及目的。

武穴市污水管网部分工程设计范围包括污水量预测,污水管平面定线、管道走向、竖向标高、管材、附属构筑物等设计。南湖污水处理厂部分工程设计范围包括进水水质证、二级污水、污泥处理设计、自控仪表设计、建筑和结构设计、污水处理厂总图设计以及相配套的消防、给排水等设计。

1.2.1设计原则

(1)贯彻执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法规、规范及标准。 (2)根据设计进水水质和出厂水质要求，所选污水处理工艺力求技术先进成熟、处理效果好、运行稳妥可靠、高效节能、经济合理，确保污水处理效果，减少工程投资及日常运行费用。

(3)妥善处理和处置污水处理过程中产生的栅渣、沉砂和污泥，避免造成二次污染。 (4)为确保工程的可靠性及有效性，提高自动化水平，降低运行费用，减少日常维护检修工作量，改善工人操作条件。部分关键设备，国内产品无法代替的可考虑从国外引进

(5)采用适合我国国情的自动化仪表及监测仪器，做到技术可靠、经济合理。 (6)为保证污水处理系统正常运转，供电系统需有较高的可靠性，采用双回路电源，

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2、污水管网建设必须与污水处理厂的建设相配合。

3、根据统一规划、分期建设的原则，以近期为主，考虑远期发展。

4、因地制宜地根据实际情况，在保证处理效果的前提下，尽量节约投资，减少用地，做到技术先进、安全适用。

5、积极稳妥地引进和采用先进技术、先进设备、新材料，提高运转可靠性，尽可能减轻劳动强度，减少日常维护检修工作量。

6、尽可能减少污水在收集、输送、处理、排放过程中对环境造成地不良影响，防止二次污染。

1.8 设计指导思想及意义

随着社会的发展和人民生活水平的不断提高，环境的污染也变的越来越严重，尤其是对水体的污染使我国的水资源更加贫乏。环境保护是我国的一项基本国策，对环境的保护和治理已经刻不容缓。坚持经济建设、城乡建设、环境建设、同步规划、同步实施、同步发展的方针，开展以城市为中心的环境综合治理，以实现经济效益、社会效益和环境效益的统一，并结合环境保护法和水污染防治法进行城市排水工程的规划和设计。随着武穴市的不断发展，人口的不断增加，本地区的雨水，生活污水和工业废水使环境进一步恶化，环境的污染严重影响着人民的身体健康和正常生活。为解决这一重大问题，提高环境质量，改善人们的生活条件，必须对该市的雨、污水进行改造，在设计期限内使上述环境污染问题得到解决。在完成这项改造工程后，长江及南湖等水体的水质将会得到很大的改善，故本工程设计具有重要的意义。

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2 方案论证

2.1污水量及水质论证

2.1.1 设计年限

本工程污水处理厂设计年限为按2015年考虑。

2.1.2污水量预测

2.1.2.1人口规划及用地规划

中心城区按地理位置分为东西南北四个片区。

城区北面南靠南湖,西接黄山路,是城市工业区及规划金融区所在地。

城区西片属老城区,东靠南湖,西接长江,是既工业、也有生活（如市中心区内大量的住宅区）、文教区并且有大量的商业区（武穴市最主要的商业区）的综合区，东从黄州大起西到滨江路。规划为武穴市的商业、金融及经贸中心地区。 南片属新建城区，北靠南湖，南接长江，东起西湖二路，西至西湖五路。主要为生活区及工业区。

城区东片，西靠南湖，东接三明河，目前尚未开发，区内主要为渔场（如东湖渔场），另有少量工业企业，规划为高新技术园区，以无污染或轻污染的轻工电子等技术含量高的工业为主严格限制重污染企业。 2.1.2.2 给水量预测

市内服务中心城区现有水厂二座,总供水能力为4万m3/d,均以长江为水源。99年供水总量最高日3.5万m3/d,2000年至2002年由于工业用水呈下降趋势,市内生活用水所占比例较大(约占总用水量的75%),近三年用水量较为平稳,据市自来水公司统计,平均日用水量在2.5～3.0万m3/d左右,最高日为3.0～3.5万m3/d。 序号 1 2 表2.1 武穴市中心城区给水现状及规划一览表 现状供水能力 现状供水 规划供水 水厂名称 水源地 能力 能力 平均日 最高日 武穴市 1.5万1万m3/d 2万m3/d 1.0万m3/d 长江 第二水厂 m3/d 武穴市 2.5万2万m3/d 4万m3/d 2.0万m3/d 长江 第三水厂 m3/d 小计 3万m3/d 6万m3/d 3.0万m3/d 4万m3/d 由于武穴市目前生活用水所占比例较大1999年～2002年，约占总用水量的

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75%），故其综合用水量指标较低，现状2000年综合生活用水最高日用水量指标为382升/人.日。考虑到近来武穴市招商引资源共享力度加大（如汇源果汁生产厂及深港纺织有限公司等用水大户落户武穴市）及城市化水平的提高，根据全国主要用水量普查及用水量指标趋势预测，其预测用水增长趋势为2～3%，同时参照武汉市等周边城市规划用水量指标，并结合武穴市现状用水量和生活用水与工业用水比值，本设计综合、生活用水量最高日用水量指标用水量按500升/人.日，用水下量增长趋势为2.72%。

2.1.2.3 城市污水量预测

由于武穴市发展格局将做较大的调整，帮故生活用水量所占比重下降，工业用水量和所占比重将呈上升的趋势。根据上述主城区趋势，同时依据总规和参照武汉市等周边城市用水比例，预测在服务年限内武穴市污水量所占比例为50%，工业废水量占

比例为35%，公建商业污水量见则为15%。服务年限内武穴市污水各组分比例见表2.2

表2.2 服务年限内城市污水量组分

年限 项目 生活污水 量比例 工业废水 量比例 公建用水 量比例 2000年 0.75 0.11 0.14 2005年 0.64 0.22 0.14 2015年 0.60 0.25 0.15 城市污水量即城市全社会污水排放量，包括城市给水工程统一供水的用户和自备水源供水用户排出的污水量，本设计的预测以城市综合用水量（平均日）为基数，再乘以城市污水排放系数确定，城市污水排放系数（排水量/给水量）一般为0.8～0.9,本工程取0.9。

地下水渗入量与地下水位、土质、管材、管道接口形式、检查井材料、施工质量等因素有关，具体渗入量的确定国内尚无成熟资料，一般按计算污水量的5%～10%考虑，本工程取5%。

表2.3 设计人均综合污水量达式 2005 2015 人均综合平均日用水量（lpc） 305 400 折减系数ζ 人均综合污水量（lpc）

0.80 244 第13页 共86 页 0.80 320 武汉科技大学本科毕业设计

设计人均综合污水量（lpc）

由于受地形条件、管网改造等条件的制约，污水要全部接纳至污水处理厂需要一个过程，污水收集率分阶段逐步提高，一般为80～100%，本工程取90%。

根据上面表，预测服务年限内城市日均污水总量如下表2.4： 表2.4 武穴城区污水量预测表 2005年 2015 服务人口（万人） 12 15 设计人均综合污水量（lpc） 300 320 日均污水量（万m3/d） 3.84 5.78 污水收集率（%） 85 90 污水量（万m3/d） 3.5 5.8 地下水渗入系数 1.05 1.05 污水量（万m3/d） 4.0 6.0

2.1.2.4 污水处理厂规模

武穴市西片为老城区，老城区面积相对总城区是很小的一部分，而且城市发展还不是很完善，便于管网改造，其排水现状为雨污合流管，经近期管网改造后，老城区改为分流制，故本设计采用分流制设计。

另外，武穴市工业化发展程度不高，工业排水量相对较少，公用建筑排水量也较少。本设计缺乏关于工业排水和公用建筑排水的详细资料，故无法计算本设计的污水集中流量。

根据上述污水量预测及计算，确定南湖市污水处理厂。近期污水规模为4万m3/d，远期污水规模为6万m3/d。 2.1.3污水进出水水质

根据武穴市污水处理厂进水水质预测和城镇污水处理厂污染物排放标准《GB18918-2002》，污水处理厂进出水水质如下：

进水 出水（一级B标准）

BOD5 120mg/L ≤20 mg/L CODcr 250 mg/L ≤60 mg/L SS 200 mg/L ≤20 mg/L

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245 320 武汉科技大学本科毕业设计

TN 35 mg/L ≤20 mg/L NH3-N 25 mg/L ≤15 mg/L TP 3.0 mg/L ≤1.5 mg/L

2.1.3 处理程度

根据设计的进水和出水水质，确定本工程处理程度见下表2.5

表2.5 污水处理程度表 水 质 BOD5 CODcr SS 120 20 83 250 60 76 200 20 90 TN 35 20 43 TP 3.0 1.5 50 名称 设计进水水质(mg/l) 设计出水水质(mg/l) 处理程度（%）

2.2 排水系统方案论证

2.2.1排水体制的选择

排水工程设计的指导思想就是要减少污染，节约资源，采用什么样的排水体制首先要考虑的当然是环境保护。如果采用合流制排水系统。在雨天是，部分生活污水会直接排入水体，势必造成一定的水体污染。该城区以前没有完善的排水系统，采用分流制的施工也不是很难。因此，该城区采用分流制排水体制。将雨水直接排入水体，将生活污水送入污水处理厂进行处理后排放。雨水、污水分流比较灵活,以适应社会的发展。同时雨、污水分流是现代城市排水的一大趋势。

其次，从该城区的实际情况考虑，该城区没有较大的工业用水，因此不必要单独进行处理，根据实际运行情况看，普遍存在着BOD5值小于设计值的问题，造成这个问题的主要原因有以下几点：

a.水管网内的地下水渗入或者湖水的流入，排水管材一般用抗震、抗折强度较低的混凝土管或钢筋混凝土管，大部分管道采用钢性接口，排水管使用年限较长，地下水、湖泊水极易流入排水管网。污水浓度被稀释。从而导致污水厂的进水BOD浓度小于设计值。

b.化粪池的不合理设置。化粪池能去除近20％的BOD5，使得污水厂的进水值小。增加了污水处理的难度。

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F为全部汇水面积.在本设计中,采用的是区域综合径流系数.一般的市区的综合径流系数ψ=0.5~0.8,郊区的ψ=0.4~0.6.随着城市化进程的加快,不透水面积的增加, 为适应这种变化,对径流系数值产生的影响,设计径流系数ψ值宜取较大的值. 径流系数采用下表，平均径流系数可按加权平均计算。

表3.5 径流系数 ψ

地面种类 各种屋面、混凝土和沥青路面 大块石铺砌路面和沥青表面处理的碎石路面 级配碎石路面 干砌砖石和碎石路面 非铺砌路面 公园或绿地

径流系数ψ 0.90 0.60 0.45 0.40 0.30 0.15 表3.6 综合径流系数 ψ 区域情况 市区 郊区 径流系数ψ 0.5~0.8 0.4~0.6 在本设计中,参照《国内各地区采用的综合径流系数》中黄石的综合径流.故本工程服务流域的综合径流系数为0.60。

3.2.1.5雨水设计重现期

雨水设计重现期：一般选用0.4～3a，重要干道、重要地区或短期积水即能引起较严重后果的地区，一般选用2～5a. 若选用较高的设计重现期，计算所得暴雨强度大，管渠的断面相应加大，对防止地面积水有利。但因此也提高了造价，反之亦然。

本设计选用ｐ=1a。

武穴市城区建筑密度较大，汇水面积较大，地形较平坦，雨水口布置稀疏，宜选用较大值。取t1=10min。

3.2.1.6排水管渠的流速，应按下式计算：

1V=()R3I2

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式中, V--流速 (m/s);R--水力半径(m);I--水力坡降;n--粗糙系数.

3.2.1.7管渠粗糙系数按下表选用:

表3.7 管渠粗糙系数 n

塑料排水管 水槽 陶土管、铸铁管 0.010 0.012~0.014 0.013 浆砌砖渠道 浆砌块石渠道 干砌块石渠道 石棉水泥管 0.015 0.017 0.020~0.025 0.012 混凝土管、钢筋混凝土管、0.013~0.014 水泥砂浆抹面渠道

3.2.1.8 雨水管道和合流管道应按满流计算。 3.2.1.9 明渠超高不得小于0.2m。

3.2.1.10 排水管道的最大设计流速应遵守下列规定： ①金属管道为10m/s； ②非金属管道为5m/s；

3.2.1.11水管道和合流管道在满流时为0.75m/s；、明渠为0.4m/s。

注：设计流速不满足最小设计流速时，应增设清淤措施。 3.2.1.12 压力管道的设计流速宜采用0.7~1.5m/s。 3.2.1.13 管道的最小管径和最小设计坡度，宜采用下表

表3.8 最小管径和最小设计坡度

管别 雨水管和合流管 雨水口连接管 压力输泥管 最小管径 300 200 150 最小设计坡度 0.003 0.010 3.2.1.14 道在坡度变陡处，其管径可根据水力计算确定由大改小，但不得超过2级，并不得小于最小管径。

3.2.1.15管道转弯和交接处，其水流转角不应小于90o。

注：当管径小于等于300mm，跌水水头大于0.3m时，可不受此限制。

3.2.1.16管道基础应根据地质条件确定，对地基松软或不均匀沉降地段，管道基础或地基应采用加固措施，管道接口应采。

3.2.1.17管顶最小覆土厚度在车行道下，不宜小于0.7m。

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3.2.1.18冰冻层内无保温措施的生活污水管道、工业废水管道管底可埋设在冰冻线以上0.15m；有保温或水温很高的管道。

3.2.1.19在冰冻层内埋设雨水管道，如有防止冰冻膨胀破坏管道的措施时，可埋设在冰冻线以上。

3.2.1.20 检查井，雨水口间距

1、接入检查井的支管(接户管或连接管)数量不超过3条。

2、管道跌水水头为1～2米时,宜设跌水井;跌水水头大于2.0米时,必须设跌水井.管道转弯处不宜设跌水井。

3、雨水口间距宜为25~50米。连接管串联雨水口个数不宜超过3个。雨水口连接管长度不宜超过25米。

注：低洼和易积水地段，应根据需要适当增加雨水口。

4、当道路纵坡大于0.02时，雨水口间距可大于50米，其型式、数量和布置应根据具体情况和计算确定。

3.2.2雨水管道的布置

根据雨水管道设计的原则：

⑴尽量利用池塘河流受纳地面径流，最大限度地减少雨水管道的设置。受纳水体周围的地面径流可直接由地面排入水体。

⑵利用地形，就近排入地面水体。雨水径流的水质和地面情况有关，初期径流的污染较大。雨水管道应充分利用地形，就近排放地面水体，从而降低造价。 ⑶尽量避免设置雨水泵站。雨水泵站的投资很大。

综合以上雨水布置原则，由于武穴市地势属于丘陵地带，大部分区域平坦，可供排放的水体众多，服务区周围天然湖泊。而服务区面积大，故可分散就近排放。这样减少了管，降低了埋深，简化了施工，节省了造价，同时提高了雨水排放的安全性。

3.2.3雨水管道布置方案比较

根据以上原则初步确定以下两个方案：

方案一：本方案城区雨水排水区域只要分为三大部分（管线位置详见“雨水方案一平面图”），分别由各自的主干管将雨水排入三明河和长江。本方案的优点是：雨水口只有三个，并且排入的水体是三明河和长江，避免了初期雨水对南湖和遗爱湖的污染。

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缺点是排水集中，整体管径较大，管线较长，埋深较大，造价高。并且南湖和遗爱湖缺少水源的补充，易造成湖泊干涸。

方案二：本方案充分的利用了武穴市靠江近湖的排水有利因素就近排湖，管线位置详见“雨水方案二平面图”，本方案的优点是：排水管线段，排水迅速，管道埋深和管径小，造价底。并且南湖和遗爱湖水源得到有效的补充。缺点是雨水口只有八个，并且排入的水体是南湖和遗爱湖，易造成初期雨水对南湖和遗爱湖的污染。总之，本方案从经济和技术因素上来说是比较适合武穴的具体实际情况的方案。故本设计采用的是方案二。

３.２.４计算结果

计算结果见下列各表

雨水检查井地面标高表 表３.９

雨水检查井间管道长度表 表３.１０ 雨水汇水面积计算表 表３.１１ 雨水主干管水力计算 表３.１２

表３.９ 雨水检查井地面标高表

检查井号 标高(m) 查井号 标高(m)

1# 2# 3# 4# 5# 6# 7# 8# 9# 10# 200.90 200.70 200.50 200.40 200.50 200.60 200.70 200.60 200.70 200.80 11# 12# 13# 14# 15# 16# 17# 18# 19# 200.50 200.40 199.90 199.80 199.70 199.60 199.50 199.40 199.40 表３.１０ 雨水检查井间管道长度表

管道编号 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9-10 管道长度(m) 262.0 243.2 84.8 管道编号 325.8 217.8 126.2 152.6 154.2 306.2 11-12 12-13 13-14 14-15 15-16 16-17 17-18 18-19 管道长度(m) 221.8 343.0 327.0 175.8 267.8 262.0 338.2 209.6

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表３.１１ 雨水汇水面积计算表

检查井 编号 本段汇水 面积编号 本段汇水面积 转输汇水 （ha） 面积（ha） 总汇水面积 （ha）

1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9-10 11-12 12-13 13-14 14-15 15-16 16-17 17-18 18-19 1 2，3 4，5，6，7 8，11 9，10 12，13 14，15，16 17 18 25，26，27 28，29，30，31 32，33 34，35 36 37，38 39，40，41，42 44 15.0 11.4 25.4 9.4 9.5 9.8 15.6 6.7 5.3 10.6 15.2 7.1 14.5 12.6 11.8 20.2 6.0 0.0 15.0 26.4 51.7 61.1 70.6 80.4 96.0 102.7 0.0 10.6 25.8 32.9 47.4 60.0 71.8 92.0 15.0 26.4 51.7 61.1 70.6 80.4 96.0 102.7 108.0 10.6 25.8 32.9 47.4 60.0 71.8 92.0 98.0

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