水处理实验技术课后作业

习题6、某给水试验对三氯化铁和硫酸铝用量进行优选。实验范围：三氯化铁10mg/L～25mg/L硫酸铝2mg/L～8mg/L实验步骤：〔1〕先固定硫酸铝为5mg/L，对三氯化铁用量用0.618法进行5次优选试验。实验结果：②比①好，③比②好，③比④好，⑤比③好，⑤作为三氯化铁用量最正确点。实验步骤：〔2〕将三氯化铁用量固定在⑤上，对硫酸铝用量连续用0.618法进行4次实验。实验结果：①比②、③、④均好，①作为硫酸铝用量好点，求三氯化铁、硫酸铝的用量。解：硫酸铝固定，三氯化铁的用量在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法选点，现在实验范围的0.618处做第一个实验，得到的结果为X1，再在实验范围的0.382处做第二次实验得到的结果为X2。由题意知②比①好，所以剩余实验范围在[10,19.72]间，然后在留下的局部中找出第三个实验点X3，在点X3处做第三次实验，三氯化铁的用量为13.54mg/L。由题意知③比②好，所以剩余实验范围在[10,15.73]间，然后在留下的局部中找出第四个实验点X4，在点X4处做第四次实验，三氯化铁的用量12.19mg/L。由题意知③比④好，所以剩余实验范围在[12.19,15.73]间，然后在留下的局部中找出第五个实验点X5，在X5处做第五次实验，三氯化铁的用量为14.38mg/L，由题意知⑤比③好，所以三氯化铁的量为14.38mg/L。将三氯化铁的用量控制在14.38mg/L处，对硫酸铝的用量进行实验。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由题意，根据0.618方法可知第四个实验点X4的硫酸铝用量为5.16mg/L，④为最优点。答：所以三氯化铁的用量为14.38mg/L，硫酸铝的用量为5.16mg/L。7、为了提高污水中某种物质的转化率，选择了三个有关因素:反响温度A，加碱量B和加酸量C，每个因素选三个水平，见表1-14。水平因素A反响温度〔℃〕B加碱量〔㎏〕C加酸量〔㎏〕〔1〕试按L9〔〕安排实验。〔2〕按实验方案进行9次实验，转化率〔﹪〕依次是51、71、58、82、69、59、77、85、84。试分析实验结果，求出最好生产条件。L9直接过滤正交实验成果及直观分析因素反响温度〔℃〕加碱量〔㎏〕加酸量〔㎏〕评价指标转化率〔﹪〕空列水平因素ABC由上表可知，各因素的较佳值分别为：反响温度为90℃，加碱量为48㎏，加酸量为35㎏,而影响因素的主次分别为：反响温度空列加碱量加酸量。由表中各因素水平值的均值可见各因素较佳的水平条件为A3B2C3，即反响温度为90度，加碱量为48kg，加酸量为35kg。8、为了解制革消化污泥化学调节的控制条件，对其比阻R影响进行实验，选用因素，水平见表1-15。消化污泥化学调节的控制条件因素水平A加药体积〔ml〕B加药量〔mg/l〕C反响时间〔min〕问：〔1〕选出哪张正交表适合？〔2〕试选出实验方案。〔3〕如果将三个因素依次放在L9〔3^4〕的第1、2、3列所得比阻值R〔108s2/g〕为1.22、1.119、1.154、1.091、0.979、1.206、0.938、0.990、0.702。试分析实验结果，并找出制革消化污泥进行化学调节时受其控制条件的较佳值组合。解：该实验为三因素、三条件，所以选用L9(3^4)正交表。实验方案和实验结果见下表。L9直接过滤正交实验成果及直观分析因素A加药体积〔ml〕B加药量〔mg/l〕空列C反响时间〔min〕评价指标比阻值水平因素ABC由上表可知，在该实验中，影响因素从主到次为A加药体积→空量C反响时间→B加药量。从表中各因素水平值的均值可见各因素中较佳的水平条件分别为：A1B1C3加药体积1mL,加药量5mL,反响时间60min。从比阻值可知，最正确条件为:A2B3C2,加药体积5mL,加药量15mL,反响时间40min。9.某原水进行直接过滤正交试验，投加药剂为碱式氯化铝，考察的因素、水平见表1-16，以出水浊度评定指标，共进行9次实验，所得出水浊度依次为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。试进行成果分析，确定因素的主次顺序及各因素较佳的水平条件。碱式氯化铝投加药剂实验表1-16因素水平混合速度梯度〔s-1〕滤速〔m/h〕混合时间〔s〕投药量〔mg/h〕L9直接过滤正交实验成果及直观分析因素A混合时间梯度〔s-1〕B滤速〔m/h〕C混合时间〔s〕D投药量〔mg/l〕评价指标水浊度水平因素ABCD由上表可知，影响该实验因素的主次顺序为D投药量→A混合速度梯度→B滤速→C混合时间，从表中各因素的水平值均值可知各因素中较佳水平条件为：A3B3C3D1混合速度梯度为600s-1,滤速为6m/h，混合时间为30s,投药量为9mg/L。由评价指标可知，各因素较佳的水平条件为：A3B3C2D1，即混合速度梯度为600s-1,滤速为6mg/L,混合时间为20s,投药量为9mg/L。10.为了考察对活性污泥法二沉淀的影响，选择因素水平见表1-17，考察指标为出水悬浮物浓度SS(mg/L)，污泥浓缩倍数xR/x,实验结果见表1-17。试进行直观分析。考察活性污泥法二沉淀池的影响因素表1-17因素实验号进水负荷[m3/㎡*h]池型空白各项评价指标Xr/xSS(mg/l)解：实验结果分析见下表因素实验号进水负荷[m3/㎡*h]池型空白各项指标Xr/xSS(mg/l