南京工业大学水处理实验技术-考试提要(总4页)
《水处理实验技术》考试提纲、答题要点
一、名词解释（每小题2分，共10分）
1、优化实验设计：根据实验中不同问题，在实验前利用数学原理科学合理编排实验的过程，以求迅速到最佳实验条件，揭示出事物内在规律，达到节省人力、财力的目的。
2、指标：在实验设计中用来衡量实验效果好坏所采用的标准。
3、因素：影响实验指标的条件。
4、水平：因素在实验中所处的不同状态，可能引起指标的变化，因素变化的各种状态叫做因素的水平
6、偶然误差：由测量过程中的随机因素的共同作用造成，不可人为控制。
7、相关系数：描述变量x与y线性相关的密切程度，判断建立的经验式是否合理。
8、可疑数据：可能影响实验结果，但尚未证明确定的离数据的测量数据。
三、简答题（每小题4分，共24分）
1、精密度概念及其表示方法？（参考课件）
答：在控制条件下用一个均匀试样反复试验，所测得数据之间重复的（一致的）程度。反映分析方法或分析测量系统的偶然误差的大小。
精密度常用极差、平均偏差和相对平均偏差、标准偏差和相对标准偏差表示
2、正交实验设计中正交表 L9(34) 的各附号、数字及其实验中的具体含义是什么？
答：L—正交表符号；9—正交表的横行数（实验次数）；4—正交表的直列数（最多的因素数）3—每列中的字码数（因素的水平数）
3、简述用于一组测量值的离数据的检验方法——3σ法则。
答：实验数据的总体是正态分布（一般实验数据多为此分布）时，先计算出数列标准误差，求其极限误差Kσ=3σ，此时测量数据落于x±3σ范围内的可能性为%，也就是说，落于此区间外的数据只有%的可能性，这在一般测量次数不多的实验中是不易出现的，若出现了这种情况则可认为是由于某种错误造成的，因此这些特殊点的误差超过极限误差后，可以舍弃。一般把依次进行可疑数据取舍的方法称为3σ法则。
4、简述单次测量值误差分析的简单计算?
答：实验中有些量都是一次测量读数的：1）仪器上没有说明误差范围的，则按其最小刻度的1/2作为误差。2）仪器上有误差范围，则按给定的误差范围计算。
5、如何应用误差分析理论正确选择仪器的精度（参考课件）
答：误差分析理论应用：正确选择所使用仪器的精度，以保证实验成果有足够精度。
工程中要求间接测量理论真值 N 的相对误差为σN/N ≦A 时,常用等分配方案将其误差分配给各直接测量值 xi , 即：σxi / xi ≦ A/n （σN 间接绝对误差值，σxi 直接绝对误差，n待测值数目）
据 A/n 的大小可选定测量 xi 时所用仪器的精度 = A/(n xi)
注意：在仪器精度能满足测试要求前提下，尽量使用精度低的仪器；否则由于仪器对周围环境、操作等要求过高，使用不当，反而加速仪器的损坏。
6、简述最小二乘法？
答：最小二乘法——要求n个数据的绝对误差的平方和达到最小。即选择适当的a与b值，使Q为最小值，即用求极值的方法求出a与b的估计值a、b，并建立方程。b称回归系数，a称截距。
7、简述水样保存的一般方法有哪些？（参考课件）
（提要：模拟南方地区天然地表原水浊度形成的过程及浊度值范围）
答：①现场立即分析最理想；②低温贮存是最好的办法——冰箱；③用化学保存剂，应在灌瓶前加入水样瓶中；④按具体项目选择保存方法。时间混合水样（同一采点、不同时间），观察平均浓度最宜，可代表一天、一个班、或较长时间周期的平均情况。
8、简述混凝沉淀实验中搅拌、静沉的一般步骤有哪些（联系具体所做的实验）
答：①中速运转数分钟②搅拌机快速运转300r/min，30s③迅速将转速调到中速运转100r/min，5min④调至慢速50r/min，10min⑤静置15min。
四、问答题（每小题8分，共32分）
2、用六联搅拌机做混凝沉淀实验求最佳投药量时，如何用均分法进行实验设计？当野外实验无六联搅拌机时，如何以单头搅拌机用法安排该实验（
联系具体所做的实验）
（提要：参考《水处理实验技术》教材，“均分法”“”法等展开）
答：1. 取200mL水样慢速搅拌（转速约50r/min）,并每次增加1mL投药量，直至形成矾花为
止。这时的投药量取1/4为最小量，两倍为最大量。用均分法求出其他4个水样的投药量；
2. 搅拌机快速运转（转速约300r/min）,稳定后加入已经配好的药液，开始计时，快速搅拌30s；
3. 迅速将搅拌机调至中速。用少量蒸馏水冲洗加药试管，余液加入烧杯。5分钟后，迅速调至慢速，搅拌10min；
4. 观察矾花形成过程，矾花外形，密实程度；
5. 停机，取出水样，静置15min，观察记录矾花沉淀过程。同时将第二组水样置于搅拌机下；
6. 第一组 6个水样，静沉15min，吸取上清液130ml，直至6个洗净的200ml烧杯中，快速测其浊度；
7. 比较第一周测试结果。根据6个水样所分别测得的剩余浊度，以及沉淀时间内所观察到的现象，判断两个最佳投药量。
野外：1. 取200mL水样慢速搅拌用清洁的搅拌棒慢慢搅拌，并每次增加1mL投药量，直至形成矾花为止。这时的投药量取1/4为最小量，两倍为最大量；
2. 取 X（上限+下限）为第三个水样的投药量；
3. 向3个水样中分别加入药剂，并用混合器使水样与药剂充分混合；
4. 用清洁的搅拌棒快速搅拌1min，慢速搅拌2min，记录时间；
5. 水样静止沉淀15min，吸上上清液130ml，直至3个洗净的200ml的烧杯中，快速测其浊度；
6. 比较试验结果，根据3个水样所分别测得的剩余浊度，以及沉淀时间内所观察的现象，判断2个最佳投药量。
3、混凝沉淀及过滤实验中使用光电式浊度仪的调零、校正方法？
（提要：“两点法”展开）
答：两点法：1）先预热20min，使仪器工作稳定后开始调零；2）使用零浊度水清洗水样槽，镜头纸擦拭，再把零浊度水加入水样槽，进行读数，调节调零旋钮，使浊度仪的读数显示（三次以上）。3）进行校正，用仪器配套标准表替换水样槽插入盖板里，将浊度仪的显示数字用一字起调节校正旋钮，使它与读数与校正板上相同（交替三次）。
4、混凝沉淀实验求最佳投药量时,如何估算最初加药量范围又如何缩小加药量范围（联系具体所做的实验）
（提要：参考实验室展板，同济大学《水污染控制工程实验》、孙丽欣主编《水处理工程应用实验》、严子春编著《水处理实验与技术》及网上兄弟院校相关《水处理实验技术实验指导书》及教材，如武汉理工大学《水处理实验技术实验指导书》等）
答：开始取20ml原水放入烧杯，搅拌机慢速（50转/分）让其搅拌取10g/L的FeCl3的缓凝剂，每次增加1ml,慢慢搅拌产出矾花，记录此投药量，以此投药量的1/4为最小投药量，2倍为最大投药量，算出加药范围，正式实验时间，分别扩大5倍。用均分法算出实验结果后，取剩余浊度最小的两个投药量作下一次实验的最大和最小投药量。
6、酸度计使用前应如何进行标定和校正？（联系具体所做的实验）
（提要：“两点法”展开。并参考酸度计及所配玻璃电极使用说明书，《水处理实验技术》教材第5章“实验仪器设备使用说明”等）
答：连接好仪器，打开电源，通电20min，使其稳定。按“PH/mV”按钮，使仪器进入PH测量状态；按“温度”按钮，是其显示为溶液温度值（此时温度指示灯亮），然后按“确认”键仪器确定溶液温度后回到PH测量状态；把用蒸馏水清洗过的电极插入PH=的标准缓冲溶液中，待读数温度后按“定位”键（此时PH指示灯缓慢闪烁，表明仪器在地位标定状态）使读数为该溶液当时温度下的PH值，如何按“确认”键，仪器进入PH测量状态，PH指示灯停止闪烁；把蒸馏水清洗过的电极插入PH=的标准缓冲溶液中，待读数稳定后按“斜率”键（此时PH指示灯快闪烁，表明仪器在斜率标定状态）使读数为该溶液当时温度下的PH值，如何按“确认”键，仪器进入PH测量状态，PH指示灯停止闪烁，标定完成；用蒸馏水清洗电极后可对被测溶液进行测量。
二、判断题（每小题2分，共 20 分）
1、实验分析得到的因素的主次、水平的优劣，都是相对于某具体条件而言的，本次试验中是主要因素，下次实验也可能是次要条件。 （√）
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