【正文】 多指標(biāo)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的分析方法綜合評(píng)分法：將多指標(biāo)化為一個(gè)評(píng)分指標(biāo)來進(jìn)行直觀分析的方法。綜合平衡法：又綜合分析法，先分別將各個(gè)指標(biāo)按單指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算分析，再將各指標(biāo)的分析結(jié)果進(jìn)行綜合平衡,以得到“最優(yōu)”試驗(yàn)方案。最好的為100分，依此逐個(gè)減分，減分的多少大體上與效果差距相對(duì)應(yīng)。教 學(xué) 內(nèi) 容批注四、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析處理 實(shí)驗(yàn)誤差分析直接測(cè)量值（實(shí)測(cè)值）、間接測(cè)量值（根據(jù)實(shí)測(cè)值再計(jì)算后所得的值）真值、平均值 （1）真值（true value）：一個(gè)物理量在一定條件下的客觀存在，或真實(shí)值； （2）平均值：無限多次實(shí)驗(yàn)后，據(jù)“誤差分布定律”——“正負(fù)誤差出現(xiàn)的機(jī)率相等”的概念，可求得各測(cè)試值的平均值。幾種常用的平均值1）算術(shù)平均值：最常用。若為偶數(shù)，則它為正中兩數(shù)的平均值；最大優(yōu)點(diǎn)是求法簡(jiǎn)單。誤差與誤差分類系統(tǒng)誤差systematic error（恒定誤差、可測(cè)誤差或偏倚bias）。誤差的大小和方向在多次重復(fù)測(cè)試中幾乎相同，故增加測(cè)量次數(shù)不能減少系統(tǒng)誤差。由測(cè)量過程中的隨機(jī)因素的共同作用造成，不可人為控制。只能用增加測(cè)量次數(shù)的辦法，經(jīng)概率理論處理數(shù)據(jù)后減小。常表現(xiàn)為離群數(shù)據(jù)，一般可人為控制。反映分析方法或分析測(cè)量系統(tǒng)的偶然誤差和系統(tǒng)誤差的大小，決定著這個(gè)分析結(jié)果的可靠性； （2）、精密度precision（精確度、精度）：在控制條件下用一個(gè)均勻試樣反復(fù)試驗(yàn)，所測(cè)得數(shù)據(jù)之間重復(fù)的（一致的）程度。評(píng)定觀測(cè)數(shù)據(jù)的好壞，首先考察精密度，后考察準(zhǔn)確度。分析工作中，可在試樣中加入已知量的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，考核測(cè)試方法的精確度和準(zhǔn)確度，如用PH標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液來標(biāo)定酸度計(jì)： 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理有效數(shù)字注意：“四舍五入”，剔除無意義的位數(shù)時(shí)，要把前一位湊成偶數(shù)，如前已是偶數(shù)，則“5”應(yīng)舍去。（2）圖示法——優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)明直觀，便于比較；易顯數(shù)據(jù)中的最高點(diǎn)、最低點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、周期性及其奇異性。五、水樣的采集、保存與檢測(cè)一般要求（1）要求水樣分析前不變質(zhì)或不受污染。教學(xué)重點(diǎn)活性炭的吸附工藝及性能，并熟悉整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程的操作；掌握用“間歇”法、“連續(xù)流”法確定活性炭處理污水的設(shè)計(jì)參數(shù)的方法。教學(xué)方法和手段實(shí)驗(yàn)室講授，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證?；钚蕴康奈阶饔卯a(chǎn)生于兩個(gè)方面，一是由于活性炭?jī)?nèi)部分子在各個(gè)方向都受著同等大小的力而在表面的分子則受到不平衡的力，這就使其它分子吸附于其表面上，此為物理吸附；另一個(gè)是由于活性炭與被吸附物質(zhì)之間的化學(xué)作用，此為化學(xué)吸附。當(dāng)活性炭在溶液中的吸附速度和解吸速度相等時(shí)，即單位時(shí)間內(nèi)活性炭吸附的數(shù)量等于解吸的數(shù)量時(shí)，此時(shí)被吸附物質(zhì)在溶液中的濃度和在活性炭表面的濃度均不再變化，而達(dá)到了平衡，此時(shí)的動(dòng)平衡稱為活性炭吸附平衡，而此時(shí)被吸附物質(zhì)在溶液中的濃度稱為平衡濃度。 (3105)式中 q——活性炭吸附量，即單位重量的吸附劑所吸附的物質(zhì)重，g/g； V——污水體積，L； C0、C——分別為吸附前原水及吸附平衡時(shí)污水中的物質(zhì)濃度，g/L； X——被吸附物質(zhì)重量，g； M——活性炭投加量，g；在溫度一定的條件下；活性炭的吸附量隨被吸附物質(zhì)平衡濃度的提高而提高，兩者之間的變化曲線稱為吸附等溫線，通常用費(fèi)蘭德利希經(jīng)驗(yàn)式加以表達(dá)。K、h值求法如下：通過間歇式活性炭吸附實(shí)驗(yàn)測(cè)得q、C一一相應(yīng)之值教 學(xué) 內(nèi) 容批注取對(duì)數(shù)后變?yōu)橄率剑簩、C相宜值點(diǎn)繪在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上，所的直線的斜率為截距則為k。采用連續(xù)流方式的活性炭層吸附性能可用勃哈特（Bohart）和亞當(dāng)斯(Adams)所提出的關(guān)系式來表達(dá)。h；N0——吸附容量、即達(dá)到飽和時(shí)被吸附物質(zhì)的吸附量，mg//L；C0——進(jìn)水中被吸附物質(zhì)濃度，mg/L；CB——允許出水溶質(zhì)濃度，mg/L。二、設(shè)備及用具1． 間歇式活性炭吸附實(shí)驗(yàn)裝置；連續(xù)流活性炭吸附實(shí)驗(yàn)裝置；2． 間歇與連續(xù)流實(shí)驗(yàn)所需設(shè)備及用具：康氏振蕩器一臺(tái)。有機(jī)玻璃炭柱d＝20～30mm，H＝；活性炭；配水及投配系統(tǒng)。（2）將活性炭放在蒸餾水中浸24小時(shí)，然后放在105℃烘箱內(nèi)烘至恒重，再將烘干后的活性炭壓碎，使其成為能通過200目以下篩孔的粉狀炭。（3）在六個(gè)500mL的三角燒瓶中分別投加0、100、200、300、4D0、500mg粉狀活性炭。（5）測(cè)定水溫，將三角燒瓶放在振蕩器上振蕩，當(dāng)達(dá)到吸附平衡（時(shí)間延至濾出液的有機(jī)物濃度COD值不再改變）時(shí)即可停止振蕩。（6）過濾各三角燒瓶中的污水，測(cè)定其剩余COD值，求出吸附量x2．連續(xù)流活性炭吸附實(shí)驗(yàn)（1）將某污水過濾或配制一種污水，測(cè)定該污水的COD、pH、SS、水溫等各項(xiàng)指標(biāo)并記人表367。(3）以每分鐘40mL～200mL的流量（具體可參考水質(zhì)條件而定），按升流或降流的方式運(yùn)行（運(yùn)行時(shí)炭層中不應(yīng)有空氣氣泡）。實(shí)驗(yàn)至少要用三種以上的不教 學(xué) 內(nèi) 容批注同流速V進(jìn)行。并將結(jié)果記于表367中。（2）按（3105）式計(jì)算吸附量q。值越小活性炭吸附性能越好，一般認(rèn)為當(dāng)=～，水中欲去除雜質(zhì)易被吸附；2時(shí)難于吸附。2．連續(xù)流活性炭吸附實(shí)驗(yàn)（1）求各流速下K、N0值 1）將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記入表367，并根據(jù)t～C關(guān)系確定當(dāng)出水溶質(zhì)濃度等于CB時(shí)各柱的工作時(shí)間ttt3。4）根據(jù)式（3110）求出每一流速下炭層臨界深度值D0值。南陽師范學(xué)院課時(shí)教學(xué)計(jì)劃章節(jié)第三章課題離子交換軟化實(shí)驗(yàn)計(jì)劃課時(shí)數(shù)2 授課班級(jí)教學(xué)目的掌握通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂交換容量的方法，加深對(duì)強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂交換容量的理解。教學(xué)方法和手段實(shí)驗(yàn)室講授，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。教 學(xué) 內(nèi) 容批注一、原理交換容量是交換樹脂最重要的性能，它定量地表示樹脂交換能力的大小。以強(qiáng)酸性苯乙烯系陽離于交換樹脂為例，其單元結(jié)構(gòu)式為：?jiǎn)卧Y(jié)構(gòu)式中共有8個(gè)碳原子、8個(gè)氫原子、3個(gè)氧原子、一個(gè)硫原子，其分子量等于8＋8＋315．9994＋1＝，只有強(qiáng)酸基因SO3H對(duì)中的H遇水電離形成H+離子可以交換， 1克當(dāng)量可交換離子?？廴ソ宦?lián)劑所占份量（按 8％重量計(jì)），92/100=。7強(qiáng)酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂交換容量規(guī)定為≥（干樹脂）。測(cè)定陽離子交換樹脂容量常采用堿滴定法，用酚酞作指示劑，按下式計(jì)算交換容量：（干氫樹脂）（3－93）式中 N——NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的當(dāng)量濃度； V—一NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量，mL； W——樣品濕樹脂重，g。在酸堿互換時(shí)應(yīng)用200mL無離子水進(jìn)行洗滌。2．測(cè)強(qiáng)酸性陽離于交換樹脂團(tuán)體含量％，將其中一份放入105～110℃烘箱中約2小時(shí)，烘干至恒重后放入氯化鈣干燥器中冷卻至室溫，稱重，記錄干燥后的樹脂重。記錄NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的當(dāng)量濃度及用量。2．根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)定數(shù)據(jù)計(jì)算樹脂交換容量。樹脂失效后要進(jìn)行再生，即把樹脂上吸附的鈣、鎂離子置換出來，代之以新的可交換離子?；痉磻?yīng)式如下： 1．鈉離子交換：軟化：再生： (396) (397)3． 氫離子交換：交換教 學(xué) 內(nèi) 容批注二、設(shè)備及用具 1．軟化裝置二套，如圖358， 2．100mL量簡(jiǎn)1個(gè)、秒表1塊（控制再生液流量用）； 3．200000鋼卷尺1個(gè)；4．測(cè)硬度所需用品及測(cè)定方法詳見水質(zhì)分析書籍；5．食鹽數(shù)百克。 4．軟化。 5．改變運(yùn)行流速。6．反洗。反洗結(jié)束將水放到水面高于樹脂表面10cm左右。配制濃度10％的食鹽再生液。再生流速采用 3～5m/h。再生液用畢時(shí)，將樹脂在鹽液中浸泡數(shù)分鐘。清洗流速采用15m/h，每5 min測(cè)一次出水硬度，有條件還可測(cè)氯根，直至出水水質(zhì)符號(hào)要求時(shí)為止。10．清洗完畢結(jié)束實(shí)驗(yàn)，交換柱內(nèi)樹脂應(yīng)浸泡在水中。2．繪制不同清洗歷時(shí)與出水硬度關(guān)系的變化曲線。教學(xué)重點(diǎn)測(cè)定幾種不同形式的曝氣設(shè)備氧的總轉(zhuǎn)移系數(shù)KLas，氧利用率η％，動(dòng)力效率等，并進(jìn)行比較。教學(xué)方法和手段實(shí)驗(yàn)室講授，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。 2．曝氣充氧原理及其影響因素是什么？ 3．溫度修正、壓力修正系數(shù)的意義如何？如何進(jìn)行公式推導(dǎo)？4．曝氣設(shè)備類型、動(dòng)力效率、優(yōu)缺點(diǎn)是什么？5．氧總轉(zhuǎn)移系數(shù)KLa的意義是什么？怎樣計(jì)算？ 6．曝氣設(shè)備充氧性能指標(biāo)為何均是清水？標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的值是多少？ 7．鼓風(fēng)曝氣設(shè)備與機(jī)械曝氣設(shè)備充氧性能指標(biāo)有何不同？教 學(xué) 內(nèi) 容批注一、原理 曝氣是人為地通過一些設(shè)備加速向水中傳遞氧的過程，常用的曝氣設(shè)備分為機(jī)械曝氣與鼓風(fēng)曝氣兩大類，無論哪一種曝氣設(shè)備，其充氧過程均屬傳質(zhì)過程，氧傳遞機(jī)理為雙膜理論，如圖343示在氧傳遞過程中，阻力主要來自液膜，氧傳遞基本方程式為： （358）式中 ——液體中溶解氧濃度變化速率mg/L 由于液膜厚度YL和液體流態(tài)有關(guān)，而且實(shí)驗(yàn)中無法測(cè)定與計(jì)算，同樣氣液接觸面積A的大小也無法測(cè)定與計(jì)算，故用氧總轉(zhuǎn)移系數(shù)KLa代替。教 學(xué) 內(nèi) 容批注 (359)式中 KLa——氧總轉(zhuǎn)移系數(shù)。 由式中可見，影響氧傳遞速率KLa的因素很多，除了曝氣設(shè)備本身結(jié)構(gòu)尺寸，運(yùn)行條件而外，還與水質(zhì)水溫等有關(guān)。常用指標(biāo)有氧總轉(zhuǎn)移系數(shù)Klas充氧能力Qc、動(dòng)力效率E和氧利用率η％。見圖344 1）曝氣池：。噴嘴d=14 mm，喉管D＝32 mm，喉管長(zhǎng)L=2975mm。 4）計(jì)量裝置：轉(zhuǎn)子流量計(jì)、壓力表、真空表、熱球式測(cè)風(fēng)儀。6）無水亞硫酸鈉、氯化鈷、秒表。 根據(jù) 2Na2SO3+O2=2Na2SO4 則每次投藥量g=G8(～)。 (b)催化劑采用氯化鉆，／L，將稱得的藥劑用溫水化開，由池頂?shù)谷顺貎?nèi)，約10min后，取水樣、測(cè)其溶解氧。 （4）關(guān)閉水泵出水閥門，啟動(dòng)水泵，然后，徐徐打開閥門。 （6）計(jì)量水量、水壓、風(fēng)速（m／s）（進(jìn)氣管d＝32mm）。 （8）關(guān)閉進(jìn)氣管閘門后，記錄真空表讀數(shù)。 2．鼓風(fēng)曝氣清水充氧實(shí)驗(yàn)步驟： （1）河柱內(nèi)注人清水至3．lin處時(shí)，測(cè)定水中溶解氧值，計(jì)算池內(nèi)溶氧量G=DO （2）計(jì)算投藥量。 （4）當(dāng)水中溶解氧為零后，打開空壓機(jī)，向貯氣罐內(nèi)充氣。教 學(xué) 內(nèi) 容批注（5）實(shí)驗(yàn)中計(jì)量風(fēng)量、風(fēng)壓、室外溫度。 3．平板葉輪表面曝氣清水充氧實(shí)驗(yàn)步驟 （1）向池內(nèi)注滿清水。 4．記錄 （l）自吸式射流曝氣設(shè)備清水充氧記錄見表339。四、成果整理1．參數(shù)選用 因清水充氧實(shí)驗(yàn)給出的是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氧總轉(zhuǎn)移系數(shù)KLas。（1）溫度修正系數(shù)（2）水中飽和溶解氧值的修正 由于水中飽和溶解氧值受其中壓力和所含無機(jī)鹽種類及數(shù)量的影響，所以式（3－59）中的飽和溶解氧值最好用實(shí)測(cè)值，即曝氣池內(nèi)的溶解氧達(dá)到穩(wěn)定時(shí)的數(shù)值。 2．氧總轉(zhuǎn)移系數(shù)KLas 氧總轉(zhuǎn)移系數(shù)KLas是指在單位傳質(zhì)推動(dòng)力的作用下，在單位時(shí)間、向單位曝氣液體中所充入的氧量。教 學(xué) 內(nèi) 容批注3．充氧能力Qc 充氧能力是反映曝氣設(shè)備在單位時(shí)間內(nèi)向單位液體中充入的氧量。由此可見，動(dòng)力效率將曝氣供氧與所消耗的動(dòng)力聯(lián)系在一起，是一個(gè)具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的指標(biāo)，它的高低將影響到活性污泥處理廠（站）的運(yùn)行費(fèi)用。 （372） （373）式中 KLaw、KLa——在曝氣設(shè)備相同的條件下，污水和清水中暖氣充氧肘氧總轉(zhuǎn)移系數(shù)，/min或1/h；Csw、CS——曝氣設(shè)備向污水中充氧時(shí)水中氧的飽和濃度值，同溫度下清水中氧飽和濃度理論值，mg／L。二、設(shè)備及用具 1．曝氣罐：有機(jī)玻璃內(nèi)徑25cm，容積10L，內(nèi)設(shè)工字形布?xì)夤?，熱電偶測(cè)溫計(jì)，攪拌葉片，溶解氧測(cè)定儀探頭等。溶解氧記錄儀。三、步驟及記錄1．方法 采用間歇非穩(wěn)態(tài)的測(cè)試法。2．步驟 α值測(cè)定步驟 （1）自來水、初次沉淀池進(jìn)水、出水、二次沉淀池出水的測(cè)試。 2）向曝氣罐內(nèi)投加待測(cè)曝氣液體。 4）調(diào)節(jié)葉片轉(zhuǎn)速以滿足溶解氧探頭所需流速，而后開動(dòng)風(fēng)機(jī)，充氧，由轉(zhuǎn)子流量計(jì)調(diào)整所需風(fēng)量。 5）當(dāng)溶解氧測(cè)定儀指針從零點(diǎn)啟動(dòng)，開始計(jì)時(shí)，至溶解氧達(dá)飽和指針穩(wěn)定不動(dòng)為止。教 學(xué) 內(nèi) 容批注2）加入待測(cè)液體。實(shí)驗(yàn)記錄本處只給出混合液無溶解氧記錄儀時(shí)的測(cè)試記錄，見表342，343四、成果整理1．利用清水充氧計(jì)算方法，分別計(jì)算自來水、初次沉淀池進(jìn)、出水，二次沉淀池出水的KLa與CS值。 （1）以時(shí)間t為橫坐標(biāo)，溶解氧值為縱坐標(biāo)，將關(guān)閉風(fēng)機(jī)后罐內(nèi)溶解氧值與相應(yīng)時(shí)間—一點(diǎn)繪，如圖348（1）示，直線斜率為rx值。 （3）以為橫坐標(biāo)，以C為縱坐標(biāo)繪圖，直線斜率即為，縱軸截距即為Csw值，如圖349示。南陽師范學(xué)院課時(shí)教學(xué)計(jì)劃章節(jié)第五章課題混凝實(shí)驗(yàn)計(jì)劃課時(shí)數(shù)2 授課班級(jí)教學(xué)目的掌握某水樣的最佳投藥量；觀察礬花的形成過程及混凝沉淀效果。備注1．根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及實(shí)驗(yàn)中所觀察到的現(xiàn)象，簡(jiǎn)述影響混凝的幾個(gè)主要