流器的面积比,即混合段的断面面积与喷嘴面积之比 D 对射流器运行条件,主要考察喷嘴工作压力p和曝气水深H。 (3)确定各因素的水平为了能减少实验次数,又能说明问题,因此,每个因素选用3 个水平。根据有关资料选用,结果如表110。 表110自吸式射流曝气实验因素水平表 水深F 压力pMPa 面积比m 长径比LD 水平 4.5.5.6.50.1.0.2.0.239.0,.0,6.3 0,90,120 (4)确定实验评价指标本实验以充氧动力效率为评价指标。充氧动力效率系指曝气设 备所消耗的理论功率为kW·h时,向水中充人氧的数量,以kg/(kW·h)计。该值将曝气 供氧与所消耗的动力联系在一起,是一个具有经济价值的指标,它的大小将影响到活性污泥 处理厂站的运行费用。 (5)选择正交表根据以上所选择的因素与水平,确定选用L(34)正交表。见表 1-11 表1-11,(3·)正交实验表 实验号 实验号 4 2 (6)确定实验方案根据已定的因素、水平及选用的正交表。 ①因素顺序上列 ②水平对号入座。 则得出正交实验方案表1-12。 表1-12自吸式射流曝气正交实验方案表L,(3) 实验号 H/m p/MPan L/D实验号 m p/MPa L/D 6789 120 120 5 5.5 0.20 PDF文件使用" pdfFactory Pro"试用版本创建www, fineprint,cn
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③确定实验条件并进行实验。根据表1-12,共需组织9次实验,毎组具体实验条件如 表中1、2……9各横行所示。第一次实验在水深4.5m,喷嘴工作压力p=0.1MPa,面积比 9.0,长径比L/)=60的条件下进行 2.实验结果直观分析 实验结果及分析如表1-13所示.具体做法如下 表1-13自吸式射流隱气正交实验结果直观分析 因 实验号 L/ D 100 0.297 120 4 6.3 3. 2,91 3.11 ∑E=8.8 3.14 K K3 0.98 93 】0 0.12 0.16 0.14 0.27 1)填写评价指标将每一实验条件下的原始数据,通过数据处理后求出动力效率E, 并计箅箅术平均值,填写在相应的栏内。 (2)计算各列的K、K及极差R如计算H这一列的因素时,各水平的K值如下。 第一个水平K45=1.03+0.89+0.88=2.80 第二个水平K3,5=1.30+1.07+0.77=3.14 第三个水平K65=0.83+1.11+1.01=2.95 其均值K分别为 PDF文件使用" pdfFactory Pro"试用版本创建www, fineprint,cn
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极差R1=1.05-0.93=0.12 混合剂 依此分别计算2、3、4列,结果如表1-13 (3)成果分析 混合槽 ①由表中极差大小可见,影响射流曝气设备充氧效率的 因素主次顺序依次为L/D→p→m→H。 ②由表中各因素水平值的均值可见各因素中较佳的水平 原水 条件分别为:L/D=120;p=0.1MPa;m=4.0;H=5.5m 例2某直接过滤工艺流程如图1-10,原水浊度约30度 水温约22℃。今欲考察混凝剂硫酸铅投量、助滤剂聚丙烯酰 胺投量、助滤剂投加点及滤速对过滤周期平均出水浊度的影 响,进行正交实验。每个因素选用三个水平,根据经验及小 型实验,混凝剂投量分别为10mg/L、12mg/及14mg/; 助滤剂投量分别为0008mg/L、0.015ng/L及0.03mg/; 空小砾石 助滤剂投加点分别为A、B、C点;滤速分别为8m/h、10m/ 滤后水 h及12mh。用L(31)表安排实验,实验成果及分析见表 图110直接过滤 1-14 工艺流程示意 表1-14L(3)直接过滤正交实验成果及直观分析 实验号混凝剂投量(mgL)助滤剂投量/(ngx1-)助速剂投点 滤速/(m/h)过滤出水平均浊度 0 652 12 0.J4 0 12 305 1.64 1.47 1.50 I.53 1.57 0.62 0.55 0.51 0.49 0.51 Ki 0.57 0.05 0.08 注:助滤剂投加点A—药剂经过混合设备;B—药剂未经设备,但经过设备出口处025m跌水混合;C—原 水投药后未经混合即进入滤柱 由上表知各因素较佳值分别为:混凝剂投量14mg/L,助滤剂投量0.015mg/L,助滤剂 投加点B,滤速8m/h,而影响因素的主次顺序为:混凝剂投量助滤剂投点一滤速一 助滤剂投量 习题 1.试以具体例子说明对分法、分数法和分批实验法各适用于什么情况。 2,某污水厂用F￡Cl2调节污泥脱水性能,已知加药量为污泥干重的4%~12%之间,做了4次实验, PDF文件使用" pdfFactory Pro"试用版本创建www, fineprint,cn
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找到好的投药量,如果已知第i点比第2点好,第3点比第1点和第2点都好,试问好点的投药量是多少? (分数法) 3.已知某工业废水含间甲酚!000mg江L,要用摇床实验确定其讲入生化处理设备的最大允许浓度, 批可以做4次实验。如果已知第1、2实验点的间甲酚的浓度对微生物的生长没有影响,第4实验点处傲生 物全部中毒砒亡·第3实验点处虽然对微生物有影响,但还是能去除60%-70%的间甲酚,试求出第2批 实验点的各个浓度。如果第3实验点处微生物也全部死亡,那么第2批实验的各点浓度应为多少?(均匀分 批实验法) 4.某城进行氧化塘实验,经研究后决定考察温度、进水BOD浓度和水力停留时间等二因素对氧化塘 处理效率的影响,三因素的水平如下表.试列出正交实验方案。 因素 进水BOD(mg/L 停留时间/d 20 30 PDF文件使用" pdfFactory Pro"试用版本创建www, fineprint,cn
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第二章误差与实验数据处理 水污染控制工程实验,常需要做一系列的测定,并取得大量数据。实践表明,每项实验 都有误差,同一项目的多次重复测量.结果总有差异。即实验值与真实值之间的差异,这是 由于实验环境不理想、实验人员技术水平不高、实验设备或实验力法不完善等因素引起的 随着研究人员对研究课题认识的提高,仪器设备的不断完善,实验中的误差可以逐渐减少, 但是不叮能做到没有误差。因此,绝不能认为取得了实验数据就已经万事大吉。一方面,必 须对所测对象进行分析研究,估计测试结果的可靠程度,并对取得的数据给予合理的解释; 另一方面,还必须将所得数据加以整理归纳,用一定的方式表示出各数据之间的相互关系 前者即误差分析,后者为数据处理 对实验结果进行误差分析与数据处理的目的如下 ①可以根据科学实验的目的,合理地选择实验装置、仪器、条件和方法; ②能正确处理实验数据,以便在一定条件下得到接近真实值的最佳结果; ③合理选定实验结果的误差,避免由于误差选取不当造成人力、物力的浪费 ④总结测定的结果,得出正确的实验结论,并通过必要的整理归纳(如绘成实验曲线 或得出纶验公式)为验证理论分析提供条件。 误差与数据处理内容很多,在此介绍一些基本知识。读者需要更深人了解时,可参阅有 关参考书。 、误差的基本概念 真值与平均值 实验过程中要做各种测试工作,由于仪器、測试方法、环境、人的观察力、实验方法等 都不可能做到完美无缺,因此我们无法测得貞值(真实值)。如果我们对同一考察项目进行 无限多次的测试,然后根据误差分布定律正负误差出现的概率相等的概念,可以求得各测试 值的平均值。在无系统误差(系统误差的含意请参阅“2、误差与误差的分类”)的情况下 此值为接近于真值的数值。通常我们测试的次数总是有限的,用有限测试次数求得的平均 值,只能是真值的近似值。 常用的平均值有下列几种:①算术平均值;②均方根平均值;③加权平均值;④中位值 或中位数);⑤几何平均值。计算平均值方法的选择,主要取决于一组观测值的分布类型 1)算术平均值算术平均值是最常用的一种平均值,当观测值呈正态分布时,算术平 均值最近似真值 设x1,x2…xn为各次的观测值,n代表观测次数,则算术平均值为 =+x2+…+x_1 2)均方根平均值均方根平均值应用较少,其定义为 DF文件使用" pdffactory Pro"试用版本创建www,fineprint.cn
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