水处理实验技术课件.ppt

水处理实验技术;参考书目、资料; （ 第一讲）绪论、第1章 实验设计;教学内容要点;教学方法和手段的有关说明;一、水处理实验技术的作用 1、宏观认识：实验技术是科学研究的重要手段； 科学实验最终目的就是找出、破译书写大自然规律的语言——数学； 2、具体认识：是给排水工程中运用的重要手段，其现象、规律、理论、工程设计、运行管理都需要实验手段。 如：1）、混凝沉淀(给水处理经典实验） 2）、塔式生物滤池（建设部推广ETS） ;3、水处理实验技术的作用 （1）掌握污染物在自然界的迁移转化规律，为水环境保护提供依据； （2）掌握污水处理过程中污染物去除的基本规律，改进和提高现有的处理技术及设备； （3）开发新的水处理技术和设备； （4）实现水处理设备的优化设计和优化控制； （5）解决水处理技术开发中的放大问题。 ;;二、水处理实验过程（详见教材）;(二)、实验（详见教材） 1、仪器设备的安装与调试 2、实验 1）取样与分析（按水质分析要求） 2）观察 例：悬浮物絮凝沉淀，曝气设备清水充氧 3）记录 ……更不得在记后整理抄写而丢掉原始记录……记错改动应打叉后重写 尽可能详尽 （三）、实验数据处理与实验报告 重要部分 全面总结; 第一章、实验设计 解决三大问题：1、找出因素及主次关系、内在规律，建立 理论基础； 2、寻找各因素的最佳量； 3、建立数学经验式、参数。 优化实验设计：打破传统的均分法安排实验，用数学原理 科学安排实验， 迅速找到最佳方案的科学实验方法。 1、单因素：均分法（分批）、对分法、0.618法、分数法等； 2、多因素：正交实验设计法等。 ; 1.1 实验设计的几个基本概念 1、实验方法—— 对应数据、分析整理：自变量——因素、因变量——指标 ； 2、实验设计——见教材，广义（同济：包括明确目的、确定参数等）； 3、指标——衡量实验效果好坏所用的标准。如混凝实验中剩余浊度； 4、因素——影响实验指标的条件； 可控因素（一般考虑）、不可控因素 5、水平——因素在实验中所处的不同状态，可引起指标的变化，因素变化的各种状态即因素的水平；定性因素（如混凝剂的品种）和定量因素。 6、因素间交互作用； 7、实验方案设计步骤：1）明确目的、确定指标；2）挑选因素；3）选定实验设计方法（单因素、双因素、多因素）。 ;1.2 单因素优化实验设计;1.2.1 均分法与对分法;2、对分法;（第二讲）1.2.2 0.618（黄金分割）法（重点）; “黄金分割法”简介; “黄金分割法”应用于建筑等领域;“黄金分割法”应用于其他领域;1.2.3 分数法（或菲波那契数列法）——重点; 分数法运用简介; 分数法第一种情况实验安排列表四步骤： 1、将可能的实验总次序m各数值（即1、2、3、...... m）与相对应的实验范围各个取值（即因素的各水平）一一对应列于表中； 2、挑出这m个序列数中的菲波那契数列值Fn ，即1、2、3、5、8、13、21......，一一对应列于表中的“Fn数列”一行；（关键） 3、找出Fn数列值中相应的n的取值，对应记在Fn数列取值一行上面，即F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7......； 4、注意实验次序点与相应的实验取值一一对应。 二、可能的实验总次数m ≠Fn —1，如m与较大的一个Fn —1差几个数，就在试验范围的两端增加几个虚点，人为地使实验的个数变成Fn — 1，（此时 Fn-1 —1 ＜ m＜ Fn —1），再用第一种情况安排。当安排在增加的虚点上时，不要真做实验，直接判定其结果差，继续做下去，即可得最优点。 ;注意：在试验范围两端增加的虚点尽量对称布置，以免最优点偏离试验范围而丢失。 分数法——名称由来（补充：同济教材） 当实验点只能取整数，或限制实验次数时该法较适用。 如只能做1次实验，就在经验取值范围的1/2处做，其精确度为1/2,即这一点与实际最佳点的最大可能距离为1/2； 如只能做2次实验，则第一次在2/3处做，第二次在1/3处做