4.2.3 方差分析及顯著性檢驗(yàn)

利用響應(yīng)面軟件設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)與模擬，對(duì)凈化效果響應(yīng)值進(jìn)行方差分析和檢測(cè)模型顯著性分析，分析結(jié)果見表5。

根據(jù)響應(yīng)面軟件對(duì)方差分析與模型的顯著性分析的要求，分析結(jié)果顯示，濁度的去除率模型的P值為0.0027，小于0.005，說明回歸的模型顯著；失擬項(xiàng)的P值為0.1698，大于0.1，屬于極不顯著，這個(gè)結(jié)果表明：該模型能夠反映響應(yīng)值變化，該模型與實(shí)際擬合較好。

4.2.4 二次回歸擬合模型

Box-Behnken模擬多元催化鐵碳微電解填料氣田污水處理模型的預(yù)測(cè)值與實(shí)際值的關(guān)系見圖7。

Box-Behnken模擬的二次回歸擬合次響應(yīng)面的最優(yōu)化響應(yīng)面方程見（2）。

式中：Y為污水濁度去除率，%；x₁為鋁粉含量，%；x₂為尿素含量，%；x₃為硅酸鈉含量，%；x₄為燒結(jié)溫度，℃。

4.2.5 交互作用的響應(yīng)曲面圖

根據(jù)二次回歸模型得響應(yīng)面三維圖，給出了鋁粉含量、尿素含量、硅酸鈉含量以及燒結(jié)溫度等因素及因素間交互作用對(duì)氣田污水去除率影響，結(jié)果如圖8的（A）～（F）所示。

4.2.6 響應(yīng)面影響因素分析

由式（2）和圖8可知，響應(yīng)值與多元催化鐵碳微電解填料的鋁粉含量、尿素含量、硅酸鈉含量和燒結(jié)溫度的一次項(xiàng)系數(shù)分別為2.212、5.149、4.457和-0.021，系數(shù)絕對(duì)值的大小決定對(duì)響應(yīng)值的大小，所以各參數(shù)對(duì)其性能影響大小的排序?yàn)槟蛩睾浚句X粉含量＞硅酸鈉含量＞燒結(jié)溫度，也就是多元催化鐵碳微電解填料的孔隙特征對(duì)其性能的影響最大，其次是組分和加工條件。

4.3 預(yù)測(cè)的最優(yōu)值與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

軟件預(yù)測(cè)二次回歸擬合模型的最佳參數(shù)為鋁粉15.939%、尿素9.170%、硅酸鈉11.22%和燒結(jié)溫度400.001℃室的氣田污水的濁度去除率為92.658%。

以優(yōu)化的最佳參數(shù)為依據(jù)，將16% 的鋁粉、9% 的尿素、 11%的硅酸鈉和74%高爐除塵灰研磨成200目的粉末，在400℃下進(jìn)行燒結(jié)制成樣品，并與鄭州某公司的微電解填料的對(duì)比效果見表6。

由上表可知，按照最優(yōu)化值制作的高爐除塵灰多元催化鐵碳微電解填料，對(duì)氣田水處理的處理效果均優(yōu)于市售的微電解填料，特別是濁度值與預(yù)測(cè)值相差僅有1.41%，進(jìn)一步說明優(yōu)化模型合理。

5 結(jié)論

1）利用工業(yè)廢棄物高爐除塵灰替代鐵粉和木炭粉制備多元催化鐵碳微電解填料，用于氣田污水處理的效果十分顯著，本僅有常規(guī)鐵碳微電解填料的1/3，而且能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)廢棄物的循環(huán)利用，達(dá)到了“以廢治廢”設(shè)計(jì)理念。

2）以單因素實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，以濁度為考核指標(biāo)，通過響應(yīng)面分析與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，優(yōu)化效果可靠，可以作為高爐除塵灰制備多元催化鐵碳微電解填料生產(chǎn)技術(shù)參數(shù)優(yōu)化的基礎(chǔ)。

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