APP下载

废水水质检测化验误差分析与数据处理

2018-02-02孔小禹

资源节约与环保 2018年2期
关键词:测量误差化验数据处理

孔小禹

(深圳市北京大学深圳研究院分析测试中心有限公司 广东深圳 518000)

引言

在可持续发展战略下,强化废水水质监测十分重要,而在进行废水水质检测化验过程中,检测数据易受到检测环境、检测设备、检测方法等多方面影响,造成测定结果与污水实际值存在差异,从而影响监测结果的准确性。因此为了能够更好的保护生态环境,防治水污染,强化废水水质检测化验误差分析与数据处理研究十分必要。

1 废水水质检测化验误差分析

1.1 废水水质检测化验误差概述

现下工业污水和生活废水的排放,使得水体中的污染物含量已经远远超过水体自身自净能力,并使水体发生了化学性质和生物性质的变化,造成水特征的改变,并对人类生命生存造成影响。而废水监测就是针对污染水质采取的一种检测方式,可以掌握水的变化情况,从而控制水污染扩大化。而检测误差顾名思义,就是指测量值和真实值之间的差异,在进行废水水质检测化验过程中,检测数据易受到检测环境、检测设备、检测方法等多方面影响,致使废水真实值域固定值之间存在一定的差距[1]。这种差距的出现虽然情有可原,但是并不代表误差可以忽略,为了能够最大限度的反映待测废水样品水质,强化废水水质检测化验误差分析十分重要。

1.2 废水水质检测化验误差类型特点

在废水水质检测化验过程中,根据不同属性判断,可以将误差分为多种类型。如根据误差形成的几个阶段,可以将废水水质检测化验误差分为分析前误差、分析中误差及分析后误差。而根据废水水质检测化验的精准度又可以将误差分为相对误差、绝对误差两组,其中绝对误差主要是受实验室精度的影响,如仪器损耗产生的误差,从而影响检测精准度。或者根据误差形成的原因,又可以将废水水质检测化验误差分为不确定误差、确定误差、过失误差、随机误差等几种情况,其中随机误差是无法做出控制的,属于废水水质检测化验过程中出现的一种偶然性,而过失误差则主要是因为检测人员引起的一种误差,是可以避免克服的。通常情况下,人为因素是导致废水水质检测化验形成误差的重要原因,如检测人员现场调查能力缺乏、踩点选择过于盲目、采样技术与实际检测不匹配,都会导致废水水质检测化验数据缺乏精准性,从而无法反映待测废水样品的真实水质。

2 废水水质检测化验误差数据处理

2.1 直接测量误差处理

直接测量主要是指通过仪器设备直接读取数据,在废水水质检测化验中,直接测量容易出现单项检测误差和多次测量误差,首先是单项测量误差是指,在废水环境检测过程中,由于许多检测项目会受到客观条件的限制,因此难以做到准确的重复,因此很多项目检测往往就有一次,从而造成测量误差。针对于此种误差,应该根据实际情况进行修正,如对于随机误差较小的测量值,可以通过在仪器上注明误差范围的方式进行计算,而当无法做出计算时,还可以按照仪器上最小刻度的1/2作为单向测量的最大绝对误差,从而为测量的准确性提供保障[2]。而多次测量误差,则是由于检测人员为获得更加精准可靠的测量时,从而在条件允许的情况下,最大限度的通过对某一项目的重复测量,从而通过算数平均数来代替测量值的真值展开的一种废水水质检测化验方式,在这个过程中为了能够缩小误差,检测人员是要明确测量真值为A=±△x,通过dxi=xi-x,从而求得算数平均差。在这里笔者举这样的一个例子,若是在进行废水环境检测时,通过多次测量得出了下述十个数据,即 0.482、0.481、0.480、0.479、0.478、0.480、0.479、0.480、0.481、0.481,那么可以计算出平均值为0.4801,算数评价误差为0.00092,则真值A=±△x=0.4801±0.00092,最后在 0.4792和 0.4810之间取测量真值,这样可以减少直接测量误差,为废水水质检测化验准确性提供保障。

2.2 间接测量误差处理

在废水水质检测化验中,把直接测量值带入公式,经过计算所得出的测量值就是间接测量值,通常情况下,间接测量误差不仅与直接测量不准确有关,与公式的形式(直接测量与间接测量函数关系)也有一定的关系。如在进行间接测量平均误差计算的过程中,按照算数平均误差计算的见解测量值误差,是在考虑误差出现最不利情况下,并通过绝对误差求得的,因此间接测量值与计算公式之间只含有加减关系时,间接误差测量值的绝对误差等于直接测量值绝对误差之和,因此则可以通过先计算绝对值误差,再计算相对误差的方式最大限度的缩小误差。而若是直接测量与间接测量之间是存在乘方或者开放关系时,那么相对误差就等于直接测量的相对误差之和,因此可以采用先计算相对误差,然后计算决定误差的方式,减少测量误差。举这样的一个例子,如在进行废水水质检测化验时,测得废水溶质质量WB等于0.2499g,使用分析天平,两者之间的决定误差为0.0004g,而废水溶剂水的质量WA等于25g,通过天平秤测量,绝对误差为0.1g,将废水的溶质和溶剂水都放在绝对误差为±0.05ml的50ml容量瓶中,此时体积刻度为25ml,通过计算可以得出,溶质相对误差,即△WB/WB=±1.6×10-3,而溶剂相对误差即△WA/WA=±4×10-3,观测体积相对误差,即△V/V=±2×10-3,综合可以可以的出生配试剂的相对误差=△WB/WB+WA/WA+△V/V,从而得出更加精准的数据。

2.3 异常误差数据处理

在废水水质检测化验中,通常情况下,一组实验测量数据误差往往在一定的范围内,若是其中有一个数据或者个别数据与其他数据之间的差异比较大,这表示次数据是存在差异定的,因此必须要采用一种可行的标准,对异常数据进行取舍,这就是异常数据处理,从而为废水水质检测化验准确性提供保障。在进行异常误差数据处理时,可以使用格拉布斯准侧法、迪克逊准侧法、肖维涅准侧法进行数据处理,通常情况下,肖维涅准侧法应用最多[3]。在这里笔者举这样的一个例子,如在进行废水PH检测时,测得了下列数据,即9.53、8.99、8.98、8.88、8.29、7.08、8.71、8.92、8.96、8.97 这样十组数据,其中9.53和7.08看似偏差较大,是这组数据之中的异常数据,为了能够更好的保障废水水质检测化验的准确性,对猜测结果进行验证,可以计算平均值和标准偏差,通过计算可以发现,平均值为0.536,而K值=2.69,根据肖维涅准侧法,n=10时,K值=2.16,而2.69显然是大于2.16的,这表示7.08已经超出了监测范围,因此这一数据在进行废水水质检测化验可舍去,而9.53并没有超出测量范围,因此在废水水质检测化验中,9.53这一数据是可以保留的。在进行废水水质检测化验时,若是出现异常数据,检测人员可以通过不同形式的准侧法,从而对以此误差数据的舍留做出取舍,从而微测量结果的准确性提供保障。

结语

在工业化时代下,大量工业污水和生活废水排放到水体中,使得水体发生了化学性质和生物性质的变化,这种水质的改变,对人类的健康生存产生了严重的影响,而废水水质检测化验可以反映废水的真实水质,从而根据数据检测结果针对性的采取治理措施,因此为保护水体环境可持续发展,强化废水水质检测化验误差分析与数据处理研究十分必要。

[1]李伟晶.水质检测化验误差数据处理与分析[J].黑龙江水利科技,2017,45(08):56-58.

[2]周梽伟,温志纯.废水水质检测化验误差分析与数据处理[J].民营科技,2017,(03):57.

[3]李凯歌.水质检测化验的误差分析与数据处理[J].化工管理,2017,(05):209.

猜你喜欢

测量误差化验数据处理
地质化学化验的误差及成因分析
认知诊断缺失数据处理方法的比较:零替换、多重插补与极大似然估计法*
《疯狂的计量单位》
基于低频功率数据处理的负荷分解方法
密度测量误差分析
浅谈提高油料化验工作效率的几点建议
ILWT-EEMD数据处理的ELM滚动轴承故障诊断
煤炭化验的质量影响因素与应对措施
铁矿石化验质量控制对策分析
基于希尔伯特- 黄变换的去噪法在外测数据处理中的应用