实验设计与大数据处理

1、实验设计与数据处理大作业班级：环境17研:学号：1、用Excel(或Origin)做出下表数据带数据点的折线散点图406080100120140160加量药(mL)图1加药量与剩余浊度变化关系图图2加药量与总氮TN变化关系图2°864ooO,)kcgLCU磷总4,)400图3加药量与总磷TN变化关系图图4加药量与COB变化关系图10406080100120140160加药量(mL)ooooOOOO98765432"率除去图5加药量与各指标去除率变化关系图2、对离心泵性能进行测试的实验中，得到流量Qv、压头H和效率可的数据如表所示，绘制离心泵特性曲线。将扬程曲线和效率曲线均拟

2、合成多项式(要求作双Y轴图)。0.40.30.20.10.0012345Qv(m3/h)0.5图6离心泵特性曲线扬程曲线方程为：H=-0.14041Qv2-0.36394Qv+14.97212R2=0.99719效率曲线方程为：r=-0.02878Qv2+0.23118Q-0.00692R2=0.994543、列出一元线性回归方程，求出相关系数，并绘制出工作曲线图。(Xix)(yiy)22(XiX)(yy)(1)lxyRlxxlyy表1相关系数的计算YX吸光度X-3B浓XxVylxylxxlyyR(A)度(mg/L)0.17510-0.51286-3047.990.82268528000.99

3、98960.34920-0.33886-200.51730-0.17086-100.68340-0.0048600.854500.166143101.026600.338143201.211700.52314330平均值0.687857401.21.00.80.60.40.20.0ModelPolynomialStandardErrorBIntercept0.002290.004941BB10.0171410203040506070X-3啾度（mg/L.）图7水中染料活性艳红(X-3B)工作曲线一元线性回归方程为：y=0.01714x+0.00229相关系数为：R2=0.99975(2)代入数

4、据可知：样品一:x=(0.722-0.00229)/0.01714=42.0(mg/L)样品二：x=(0.223-0.00229)/0.01714=12.9(mg/L)4、试找出某伴生金届c与含量距离x之间的关系(要求有分析过程、计算表格以及回归图表2某伴生金属c与含量距离x之间的关系分析计算表序号xclgx1/x1/c12106.420.301030.50.0093967323108.200.4771210.3333330.0092421434109.580.602060.250.0091257545109.500.698970.20.0091324257110.000.8450980.14

5、28570.0090909168109.930.903090.1250.0090967710110.4910.10.00905059811110.591.0413930.0909090.00904241914110.601.1461280.0714290.009041591015110.901.1760910.0666670.009017131116110.761.204120.06250.009028531218110.001.2552730.0555560.009090911319111.201.2787540.0526320.00899281112112111110c量109含10810

6、7ModelPolynAdj.R-Sq0.5525ValueStandardBIntercep108.130.49507BB10.16970.04267111110c量109含108107Equationy=a*x，bAdj.R-Sq0.780ValueStandardBa106.540.5247710602468101214161820距离xBb0.01440.0022106IIIII02468101214161820距离X图9线性函数拟合图10藉函数拟合1120.00941111100.009310910.0092量含1080.0091ModelPolyno107106L-0.20.40.

7、6Adj.R-Sq0.7836ValueStandardBInterce106.490.53098BB13.66390.549440.81.01.21.4距离lgx0.00900.00.1ModelPolynomialAdj.R-Square0.92927ValueStandardErrorBlt,Intercept0.008981.275E-5BB17.89995E-46.27202E-50.20.30.40.5距离1/x112111110c量109含10810710602468101214161820距离X图8某伴生金属c与含量距离x关系散点图12双曲函数拟合图11对数函数拟合线性函数拟合

8、：c=0.1697x+108.13R2=0.5525籍函数拟合：c=106.54x+0.0144R2=0.780对数函数拟合：c=3.6639lgx+106.49R2=0.7836双曲函数拟合：1/c=0.0008(1/x)+0.0089R2=0.9292根据分析可知R2值越大，某伴生金届含量c与含量距离x之间的关系越好。故可得(1/y)=0.009+(0.0008/x)5、已知试验指标Y与Xi、X2、X3问近似满足关系式：Y=a+biXi+b2X2+b3X3+bi2XiX2+b23X2X3,试求待定系数，并将回归结果输出。表3线性转化后的数据表格XiX2X3X4（XiX2）X5（X2X3）i

9、.770.47i9.830.83i99.320ii.230.44i5.230.54i26.70i2i.49-0.277.87-0.4023-2.i249i.42-0.i5i5.74-0.2i3-2.36i0.9i0.i3ii.i40.ii83i.4482i.30.7i7.360.9235.22560.82-0.25i0.72-0.205-2.682.420.398.880.94383.4632i.i-0.92ii.65-i.0i2-i0.7i8i.i7-0.6i3.78-0.7i37-2.3058对表3数据进行线性回归即可求出各项系数，回归结果如下:表4线性回归的方差分析dfSSMSFSign

10、ificanceF回归分析50.5i879i0.i03758234.8365.03E-05残差40.00i7670.000442总计90.520558表5线性回归系数输出结果Coefficients标准误差tStatP-valueLower95%Upper95%Intercept-i.769540.035543-49.786i9.74E-07-i.86823-i.67086Xi0.06i5730.024i92.545360.0636i8-0.005590.i28737X2-0.707650.087376-8.098860.00i263-0.95025-0.46505X3-0.035i50.00

11、i6i3-2i.78342.63E-05-0.03963-0.03067X4（XiX2）0.4535550.0650646.970860.0022270.2729070.634203X5（X2X3）-0.0i0260.003285-3.i22750.035432-0.0i938-0.00ii4可知:bi=0.06i573b2=-0.70765b3=-0.035i5bi2=0.453555b23=-0.0i0266某给水处理实验对三氯化铁和硫酸铝用量进行优选(1) 对三氯化铁用量用0.618法进行优选，首先确定第一个点：(50-10)>0.618+10=34.72第二个点： (50+10)

12、-34.72=25.28比好，则第三个点： (34.72+10)-25.28=19.44比好，则第四个点： (25.28+10)-19.44=15.84比好，以最后试验围(15.8419.44)的中点作为三K化铁用量最佳点，则三K化铁的最佳用量为：(15.84+19.44)/2=17.64(mg/L)。(2) 对硫酸铝用量用0.618法进行优选，先确定第一一个点：(8-2)*0.618+2=5.708第二个点： (8+2)-5.708=4.2923比好，则第三个点： (8+4.292)-5.708=6.584比好，则第四个点： (8+5.708)-6.584=7.124比好，以作为硫酸铝用量最

13、佳点，则硫酸铝的最佳用量为：7.124mg/L。6、测定某铜合金中铜含量，五次平行测定的结果是：27.22%、27.20%、27.24%、27.25%、27.15%，计算：(1)平均值；平均偏差；相对平均偏差；标准偏差；相对标准偏差；(2)若已知铜的标准含量为27.20%,计算以上结果的绝对误差和相对误差。表6铜合金中铜含量分析计算表次数铜含量平均值偏差平均偏差平均偏差标准偏差标准偏差绝对庆左相对误差127.22%0.008%0.02%0.0735%227.20%-0.012%0.00%0.0000%327.24%0.%0.04%0.1471%427.25%27.210.038%0.0000.

14、0010.0000.00140.05%0.1838%527.15%-0.062%29608783962561-0.05%-0.1838%铜的标准27.20%含量7、微波辅助法制备纳米TiO2时，硫酸钛浓度对催化剂TiO2粒径和所制备催化剂的光催化活性有重要的影响(1)以硫酸钛浓度为X轴，绘制双Y轴数据图500.000.050.100.150.200.250.300.350.400.45硫酸钛浓度(mol/L)100,T-氯苯的去除率()95-|1TiO2粒径(nm)0505050598877665)率除去苯氯扁F径粒甘t50505044332215图13硫酸钛浓度对氯苯的去除率(为和TiO2粒

15、径的影响(2)活性艳红X-3B初始浓度对超声光催化降解率的影响如下表，请在一图绘制出不同时问、不同浓度一光催化降解率的关系图，要求所有曲线以黑色表示。1008060402010mg/L30mg/L50mg/Lj70mg/L100mg/L020406080时间(min)图14不同初始浓度的活性艳红X-3B对降解率的影响9、试根据所给材料，对表2的试验结果进行分析:(D表7各指标的试验结果分析表实验号1(A)pH值2(B)混凝剂3(C)沉淀剂4(D)CaCl25(E)废水浓度(mg/L)(mg/L)1112210.721.362322110.520.903222220.800.964412120.

16、601.005121120.530.426311220.210.427211110.300.508421210.130.40Ki1.251.831.171.951.67K21.11.982.641.862.14K30.73K40.73镉含k10.6250.45750.29250.48750.4175量k20.550.4950.660.4650.535k30.365k40.365极差0.260.03750.36750.02250.1175RKi1.783.281.742.823.16K21.462.684.223.142.80K31.32K41.4锌含k10.890.820.4350.7050.

17、79量k20.730.671.0.7850.7k30.66k40.7极差0.230.150.620.080.09R表8综合评分的指标分析表实验号1(A)pH值2(B)混凝剂3(C)沉淀剂4(D)CaCl25(E)废水浓度之和(mg/L)1112212.082322111.423222221.764412121.605121120.956311220.637211110.808421210.53K13.035.112.914.774.83K22.564.666.865.004.94K32.05K42.13k11.5151.27750.72751.19251.2075k21.281.1651.7151.251.235k31.025k41.065极差R0.490.11250.98750.05750.0275(2)根据极差的大小列出各指标下的因素的主次顺序:主次顺序:CAEBDCABEDCABDE实验指标：镉含量(mg/L)锌含量(mg/L)镉锌含量和(mg/L)初选最优处理组合。根据各指标不同水平平均值确定各因素的优化水平组合：镉含量(mg/L):A3B1C1D2E1或A4B1C1D2E1锌含量(mg/L):A3B2C1D1E2镉锌含量和(mg/L):A3B2C1D1E1根据各指标单独分析出来的优化组合不一致，所以必须根据