实验设计及数据处理

1、. 实验设计与数据处理大作业班级：环境17研：*：用E*cel或Origin做出下表数据带数据点的折线散点图图1 加药量与剩余浊度变化关系图图2 加药量与总氮TN变化关系图图3 加药量与总磷TN变化关系图图4 加药量与CODCr变化关系图图5 加药量与各指标去除率变化关系图2、对离心泵性能进展测试的实验中，得到流量Qv、压头H和效率的数据如表所示，绘制离心泵特性曲线。将扬程曲线和效率曲线均拟合成多项式要求作双Y轴图。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：=-0.02878Qv2+0.23118Qv

2、-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。(1)表1 相关系数的计算Y吸光度A*-3B浓度mg/Ll*y l* lyyR0.17510-0.51286-3047.990.82268528000.9998960.34920-0.33886-200.51730-0.17086-100.68340-0.0048600.854500.166143101.026600.338143201.211700.52314330平均值0.68785740图7 水中染料活性艳红*-3B工作曲线一元线性回归方程为：y=0.01714*+0.00229相关系数为：R

3、2=0.99975代入数据可知：样品一：*=(0.722-0.00229)/0.01714=42.0(mg/L)样品二：*=(0.223-0.00229)/0.01714=12.9(mg/L)4、试找出*伴生金属c与含量距离*之间的关系(要求有分析过程、计算表格以及回归图形)。表2 *伴生金属c与含量距离*之间的关系分析计算表序号*clg*1/*1/c12106.420.301030.50.0093967323108.200.4771210.3333330.0092421434109.580.602060.250.0091257545109.500.698970.20.009132425711

4、0.000.8450980.1428570.0090909168109.930.903090.1250.0090967710110.4910.10.00905059811110.591.0413930.0909090.00904241914110.601.1461280.0714290.009041591015110.901.1760910.0666670.009017131116110.761.204120.06250.009028531218110.001.2552730.0555560.009090911319111.201.2787540.0526320.00899281图8 *伴生金

5、属c与含量距离*关系散点图图9 线性函数拟合图10 幂函数拟合图11 对数函数拟合图12 双曲函数拟合线性函数拟合：c=0.1697*+108.13 R2=0.5525幂函数拟合： c=106.54*+0.0144 R2=0.780对数函数拟合：c=3.6639lg*+106.49 R2=0.7836双曲函数拟合：1/c=0.0008(1/*)+0.0089 R2=0.9292根据分析可知R2值越大，*伴生金属含量c与含量距离*之间的关系越好。故可得(1/y)=0.009+(0.0008 /*)试验指标Y与*1、*2、*3间近似满足关系式：Ya+b1*1+b2*2+b3*3+b12*1*2+b

6、23*2*3，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*1*2*3*4(*1*2)*5(*2*3)1.770.4719.830.83199.32011.230.4415.230.54126.70121.49-0.277.87-0.4023-2.12491.42-0.1515.74-0.213-2.3610.910.1311.140.11831.44821.30.717.360.9235.22560.82-0.2510.72-0.205-2.682.420.398.880.94383.46321.1-0.9211.65-1.012-10.7181.17-0.613.78-0.7

7、137-2.3058对表3数据进展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dfSSMSFSignificance F回归分析50.5187910.103758234.8365.03E-05残差40.0017670.000442总计90.520558表5 线性回归系数输出结果Coefficients标准误差t StatP-valueLower 95%Upper 95%Intercept-1.769540.035543-49.78619.74E-07-1.86823-1.67086*10.0615730.024192.545360.063618-0.005590.12873

8、7*2-0.707650.087376-8.098860.001263-0.95025-0.46505*3-0.035150.001613-21.78342.63E-05-0.03963-0.03067*4(*1*2)0.4535550.0650646.970860.0022270.2729070.634203*5(*2*3)-0.010260.003285-3.122750.035432-0.01938-0.00114可知：b1=0.061573 b2=-0.70765 b3=-0.03515 b12=0.453555 b23=-0.010266*给水处理实验对三氯化铁和硫酸铝用量进展优选。

9、1对三氯化铁用量用0.618法进展优选，首先确定第一个点：50-100.618+10=34.72第二个点：50+10-34.72=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的中点作为三氣化铁用量最正确点，则三氣化铁的最正确用量为：15.84+19.44/2=17.64mg/L。2对硫酸铝用量用0.618法进展优选，先确定第一一个点：8-2*0.618+2=5.708第二个点：8+2-5.708=4.292比好，则第三个点：8+4.292-5.708=6.584比好，则第四个

10、点：8+5.708-6.584=7.124比好，以作为硫酸铝用量最正确点，则硫酸铝的最正确用量为：7.124mg/L。测定*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假设铜的标准含量为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相对平均偏差标准偏差相对标准偏差绝对误差相对误差127.22%27.21%0.008%0.0002960.00108780.00039620.00145610.02%0.0735

11、%227.20%-0.012%0.00%0.0000%327.24%0.028%0.04%0.1471%427.25%0.038%0.05%0.1838%527.15%-0.062%-0.05%-0.1838%铜的标准含量27.20%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*轴，绘制双Y轴数据图。图13 硫酸钛浓度对氯苯的去除率%和TiO2粒径的影响(2) 活性艳红*-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间、不同浓度光催化降解率的关系图，要求所有曲线以黑色表示。图14 不同初始浓度的活性艳红*

12、-3B对降解率的影响9、试根据所给材料，对表2的试验结果进展分析：1表7 各指标的试验结果分析表实验号1 (A)2 (B)3 (C)4 (D)5 (E)镉含量锌含量pH值混凝剂沉淀剂CaCl2废水浓度(mg/L)(mg/L)1112210.721.362322110.520.903222220.800.964412120.601.005121120.530.426311220.210.427211110.300.508421210.130.40镉含量K11.251.831.171.951.67K21.11.982.641.862.14K30.73K40.73k10.6250.45750.292

13、50.48750.4175k20.550.4950.660.4650.535k30.365k40.365极差R0.260.03750.36750.02250.1175锌含量K11.783.281.742.823.16K21.462.684.223.142.80K31.32K41.4k10.890.820.4350.7050.79k20.730.671.0550.7850.7k30.66k40.7极差R0.230.150.620.080.09表8 综合评分的指标分析表实验号1 (A)2 (B)3 (C)4 (D)5 (E)镉锌含量之和(mg/L)pH值混凝剂沉淀剂CaCl2废水浓度1112212

14、.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R0.490.11250.98750.05750.02752根据极差的大小列出各指标下的因素的主次顺序：实验指标：主次顺序：镉含量mg/L CAEBD锌含量mg/L CABED镉锌含量和mg/L CABDE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，所以必须根据各因素对指标的影响主次，综合考虑，确定最正确组合。对于因素A可取A3。因素B对锌含量和镉锌总含量的影响要大于对