Планирование многофакторного эксперимента при оптимизации условий сорбционной очистки раствора от ионов меди

Целью работы являлось изучение комплексного влияния различных технологических факторов на эффективность очистки и определение оптимальных условий для сорбционной очистки растворов от ионов меди сорбционным материалом путем построения математической модели, адекватно описывающей процесс водоочистки. В исследованиях проводили очистку модельных растворов, содержащих ионы меди, концентрацию которых определяли фотоколориметрическим методом. Для построения математической модели процесса использовали регрессионный анализ – ротатабельный план второго порядка ЦКРП-2ⁿ полнофакторного эксперимента (ПФЭ), где n – число независимых переменных. В качестве функции отклика являлась эффективность очистки модельного раствора от ионов меди. Уровни варьирования независимых переменных устанавливали предварительно таким образом, чтобы изменения исследуемого параметра в данном интервале заданных значений были максимальными. По результатам эксперимента и обработки на ЭВМ получена регрессионная модель, адекватно описывающая процесс водоочистки и позволяющая определить наиболее рациональные условия технологического процесса для достижения максимальной эффективности очистки. Построены поверхности отклика, наглядно демонстрирующие области рациональных условий технологического процесса. Максимальной эффективности очистки (96,0%) соответствуют следующие технологические условия: дозировка сорбционного материала – 7–9 г/дм³, продолжительность контакта – 40–50 мин, температурные условия процесса обработки сточных вод – 20°–30°С.

эффективность очистки, математическая обработка, регрессионная модель, методология Бокса–Бенкена, процесс водоочистки, модификация, поверхность отклика