水處理實驗技術(shù)課后作業(yè)

習(xí)題6、某給水試驗對三氯化鐵和硫酸鋁用量進(jìn)行優(yōu)選。實驗范圍：三氯化鐵10mg/L～25mg/L硫酸鋁2mg/L～8mg/L實驗步驟：〔1〕先固定硫酸鋁為5mg/L，對三氯化鐵用量用0.618法進(jìn)行5次優(yōu)選試驗。實驗結(jié)果：②比①好，③比②好，③比④好，⑤比③好，⑤作為三氯化鐵用量最正確點。實驗步驟：〔2〕將三氯化鐵用量固定在⑤上，對硫酸鋁用量連續(xù)用0.618法進(jìn)行4次實驗。實驗結(jié)果：①比②、③、④均好，①作為硫酸鋁用量好點，求三氯化鐵、硫酸鋁的用量。解：硫酸鋁固定，三氯化鐵的用量在10mg/L～25mg/L。X110+0.618*〔25-10〕=19.72X210+0.382*〔25-10〕=15.73X310+0.382*〔19.72-10〕=13.54X410+0.382*(15.73-10)=12.19X512.19+0.618*(15.73-12.19)=14.38

按照0.618法選點，現(xiàn)在實驗范圍的0.618處做第一個實驗，得到的結(jié)果為X1，再在實驗范圍的0.382處做第二次實驗得到的結(jié)果為X2。由題意知②比①好，所以剩余實驗范圍在[10,19.72]間，然后在留下的局部中找出第三個實驗點X3，在點X3處做第三次實驗，三氯化鐵的用量為13.54mg/L。由題意知③比②好，所以剩余實驗范圍在[10,15.73]間，然后在留下的局部中找出第四個實驗點X4，在點X4處做第四次實驗，三氯化鐵的用量12.19mg/L。由題意知③比④好，所以剩余實驗范圍在[12.19,15.73]間，然后在留下的局部中找出第五個實驗點X5，在X5處做第五次實驗，三氯化鐵的用量為14.38mg/L，由題意知⑤比③好，所以三氯化鐵的量為14.38mg/L。將三氯化鐵的用量控制在14.38mg/L處，對硫酸鋁的用量進(jìn)行實驗。X12+0.618*〔8-2〕=5.71X22+0.382*〔8-2〕=4.29X34.29+0.618*〔8-4.29〕=6.58X44.29+0.382*〔〕=5.16由題意，根據(jù)0.618方法可知第四個實驗點X4的硫酸鋁用量為5.16mg/L，④為最優(yōu)點。答：所以三氯化鐵的用量為14.38mg/L，硫酸鋁的用量為5.16mg/L。7、為了提高污水中某種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率，選擇了三個有關(guān)因素:反響溫度A，加堿量B和加酸量C，每個因素選三個水平，見表1-14。水平因素A反響溫度〔℃〕B加堿量〔㎏〕C加酸量〔㎏〕〔1〕試按L9〔〕安排實驗?！?〕按實驗方案進(jìn)行9次實驗，轉(zhuǎn)化率〔﹪〕依次是51、71、58、82、69、59、77、85、84。試分析實驗結(jié)果，求出最好生產(chǎn)條件。L9直接過濾正交實驗成果及直觀分析因素反響溫度〔℃〕加堿量〔㎏〕加酸量〔㎏〕評價指標(biāo)轉(zhuǎn)化率〔﹪〕空列水平因素ABC由上表可知，各因素的較佳值分別為：反響溫度為90℃，加堿量為48㎏，加酸量為35㎏,而影響因素的主次分別為：反響溫度空列加堿量加酸量。由表中各因素水平值的均值可見各因素較佳的水平條件為A3B2C3，即反響溫度為90度，加堿量為48kg，加酸量為35kg。8、為了解制革消化污泥化學(xué)調(diào)節(jié)的控制條件，對其比阻R影響進(jìn)行實驗，選用因素，水平見表1-15。消化污泥化學(xué)調(diào)節(jié)的控制條件因素水平A加藥體積〔ml〕B加藥量〔mg/l〕C反響時間〔min〕問：〔1〕選出哪張正交表適合？〔2〕試選出實驗方案?！?〕如果將三個因素依次放在L9〔3^4〕的第1、2、3列所得比阻值R〔108s2/g〕為1.22、1.119、1.154、1.091、0.979、1.206、0.938、0.990、0.702。試分析實驗結(jié)果，并找出制革消化污泥進(jìn)行化學(xué)調(diào)節(jié)時受其控制條件的較佳值組合。解：該實驗為三因素、三條件，所以選用L9(3^4)正交表。實驗方案和實驗結(jié)果見下表。L9直接過濾正交實驗成果及直觀分析因素A加藥體積〔ml〕B加藥量〔mg/l〕空列C反響時間〔min〕評價指標(biāo)比阻值水平因素ABC由上表可知，在該實驗中，影響因素從主到次為A加藥體積→空量C反響時間→B加藥量。從表中各因素水平值的均值可見各因素中較佳的水平條件分別為：A1B1C3加藥體積1mL,加藥量5mL,反響時間60min。從比阻值可知，最正確條件為:A2B3C2,加藥體積5mL,加藥量15mL,反響時間40min。9.某原水進(jìn)行直接過濾正交試驗，投加藥劑為堿式氯化鋁，考察的因素、水平見表1-16，以出水濁度評定指標(biāo)，共進(jìn)行9次實驗，所得出水濁度依次為0.75度、0.80度、0.85度、0.90度、0.45度、0.65度、0.65度、0.85度及0.35度。試進(jìn)行成果分析，確定因素的主次順序及各因素較佳的水平條件。堿式氯化鋁投加藥劑實驗表1-16因素水平混合速度梯度〔s-1〕濾速〔m/h〕混合時間〔s〕投藥量〔mg/h〕L9直接過濾正交實驗成果及直觀分析因素A混合時間梯度〔s-1〕B濾速〔m/h〕C混合時間〔s〕D投藥量〔mg/l〕評價指標(biāo)水濁度水平因素ABCD由上表可知，影響該實驗因素的主次順序為D投藥量→A混合速度梯度→B濾速→C混合時間，從表中各因素的水平值均值可知各因素中較佳水平條件為：A3B3C3D1混合速度梯度為600s-1,濾速為6m/h，混合時間為30s,投藥量為9mg/L。由評價指標(biāo)可知，各因素較佳的水平條件為：A3B3C2D1，即混合速度梯度為600s-1,濾速為6mg/L,混合時間為20s,投藥量為9mg/L。10.為了考察對活性污泥法二沉淀的影響，選擇因素水平見表1-17，考察指標(biāo)為出水懸浮物濃度SS(mg/L)，污泥濃縮倍數(shù)xR/x,實驗結(jié)果見表1-17。試進(jìn)行直觀分析?？疾旎钚晕勰喾ǘ恋沓氐挠绊懸蛩乇?-17因素實驗號進(jìn)水負(fù)荷[m3/㎡*h]池型空白各項評價指標(biāo)Xr/xSS(mg/l)解：實驗結(jié)果分析見下表因素實驗號進(jìn)水負(fù)荷[m3/㎡*h]池型空白各項指標(biāo)Xr/xSS(mg/l