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第2章-预处理讲课教案

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第二章 数据采集与预处理 (教案与习题)

第二章 数据采集与预处理 (教案与习题)
public class MyKafkaConsumer { private final ConsumerConnector consumer; private final String topic; public MyKafkaConsumer(String topic) throws Exception{ InputStream in = Properties.class. getResourceAsStream("KafkaProducer.properties"); Properties props = new Properties(); props.load(in); ConsumerConfig config = new ConsumerConfig(props); consumer = Consumer.createJavaConsumerConnector(config); this.topic = topic; }
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2.1大数据采集架构
第二章 数据采集与预处理
2.1.2 常用大数据采集工具
数据采集最传统的方式是企业自己的生产系统产生的数据，除上述生产系统中的数据外， 企业的信息系统还充斥着大量的用户行为数据、日志式的活动数据、事件信息等，越来越 多的企业通过架设日志采集系统来保存这些数据，希望通过这些数据获取其商业或社会价 值。
$sudo apt-get update
Apache Kafka需要Java运行环境，这里使用apt-get命令安装default-jre包，然后安装Java运行环境：
$sudo apt-get install default-jre
通过下面的命令测试一下Java运行环境是否安装成功，并查看Java的版本信息：

第二章预处理技术97页PPT

第二章预处理技术97页PPT
*发酵液预处理的主要包括： ①发酵液过滤特性的改变；
②相对纯化。
2.1 发酵液过滤特性的 改变与相对纯化
微生物发酵液的特性为：
①发酵产物浓度较低，悬浮液中大部分是水； ②悬浮物颗粒小，相对密度与液相相差不大； ③固体粒子可压缩性大； ④液相粘度大，大多为非牛顿型流体； ⑤性质不稳定，随时间变化，如易受空气氧 化、微生物污染、蛋白酶水解等作用的影响
(1) 高压匀浆法（High-pressure homogenization） ——大规模细胞破碎的常用方法
4. 加入助滤剂
助滤剂是一种不可压缩的多孔微粒，它能 使滤饼疏松，滤速增大。常有的助滤剂有 硅藻土、纤维素、石棉粉、珍珠岩、白土、 炭粒、淀粉等，最常用的是硅藻土。
助滤剂的使用方法有两种：一种是在过滤 介质表面预涂助滤剂，另一种是直接加入 发酵液，也可两种方法同时使用。 助滤剂的微粒大小、粒度分布及添加量
对过滤速度影响很大。
二、 发酵液的相对纯化
1.高价无机离子（Ca2+、Mg2+、Fe2+）
在采用离子交换提取时，会影响树脂对生化物质的 交换容量。
2.杂蛋白
在采用离子交换和吸附法提取时会降低其交换容 量和吸附能力； 在有机溶剂法或双水相萃取时，易产生乳化现象， 使两相分离不清；
在常规过滤或膜过滤时，易使过滤介质堵塞或受 污染，影响过滤效率。
其中N0：原细胞数，N：破碎后残存 的正常细胞。N0和N的可通过直接测 定法、目的产物测定法和测定导电率 得到。
1.直接测定法
方法：样本适当稀释后，通过平板计数技术或 在血球计数板上用显微镜观察来实现染色细胞 的技术。
平板计数法计数时间长；只有活细胞才被计数， 误差大；细胞聚集时，不利计数。

《数据采集与预处理》教学教案—02认识数据预处理技术

《数据采集与预处理》教学教案—02认识数据预处理技术

数据采集与预处理教案
干信息。

二.任务实施
1．Pig系统环境的搭建
（1）下载Pig 官方网站下载pig-0.17.0-src.tar.gz，并解压到/usr/local 目录，解压操作如图1-16所示。

图1-16 解压Pig文件到相应目录
解压完成后进入/usr/local，将文件“pig-0.17.0-src”重命名为“pig”，以方便后续使用，如图1-17所示。

（2）配置环境变量
环境变量配置完成并保存后，执行“source ～/.bashrc”命令，使配置的环境变量生效。

（3）验证Pig是否安装成功
2．Kettle系统环境的搭建
（1）下载Kettle 在官方网站下载pdi-ce-7.0.0.0-25.zip，并解压到/usr/local目录
解压完成后进入/usr/local，将文件“data-integration”重命名为“kettle”，以方便后续使用
（2）配置环境变量
打开命令行窗口，输入“sudo vim ～/.bashrc”，配置环境变量环境变量配置完成并保存后，执行“Source ～/.bashrc”命令，使配置的环境变量生效。

（3）验证Kettle是否安装成功
打开命令行窗口，切换到/usr/local/kettle路径，执行“./spoon.sh”命令。

大数据采集及预处理PPT教案

大数据采集及预处理PPT教案
传统的数据采集大数据的数据采集数据来源来源单一数据量相对大数据较小来源广泛数据量巨大数据类型结构单一数据类型丰富包括结构化半结构化非结构化数据处理关系型数据库和并行数据仓库分布式数据库数据采集数据采集的数据的数据来源来源按照按照数据来源划分数据来源划分大数据的三大主要来源大数据的三大主要来源为
大数据采集及预处理
2．对非结构化数据的采集
非结构化数据的采集就是针对所有非结构化的数据的采集，包括企业 内部数据的采集和网络数据采集等。
➢ 企业内部数据的采集是对企业内部各种文档、视频、音频、邮件、图 片等数据格式之间互不兼容的数据采集。
➢ 网络数据采集是指通过网络爬虫或网站公开API等方式从网站上获取 互联网中相关网页内容的过程，并从中抽取出用户所需要的属性内 容。
径：属性选择和数据采样，分别针对原始数据集中的属性和记录。
2.3数据采集及预处理的主要工具
1．Flume Flume是Cloudera提供的一个高可用的、高可
靠的、分布式的海量日志采集、聚合和传输的系 统。 官网：
2．Logstash Logstash 是一个应用程序日志、事件的传输、
处理、管理和搜索的平台。可以用它来统一对应 用程序日志进行收集管理，提供 Web 接口用于查 询和统计。
官网：
3．Kibana Kibana 是一个为 Logstash 和 ElasticSearch 提供
的日志分析的 Web 接口。可使用它对日志进行高 效的搜索、可视化、分析等各种操作。
主页： /
4．Ceilometer Ceilometer主要负责监控数据的采集，是OpenStack 中的一个子项目，它像一个漏斗一样，能把 OpenStack内部发生的几乎所有的事件都收集起来， 然后为计费和监控以及其它服务提供数据支撑。

第2章时间序列的预处理PPT课件

第2章时间序列的预处理PPT课件
(2) (Xi X)2/n依概率收敛：P li(m (X iX )2/n )Q n
第（1）条是OLS估计的需要 第（2）条是为了满足统计推断中大样本下的“一致
性”特性：
Plim(ˆ) n
▲如果X是非平稳数据（如表现出向上的趋势）， 则（2）不成立，回归估计量不满足“一致性”， 基于大样本的统计推断也就遇到麻烦。
nk t1
(xt
x)(xtk
x),0kn
n1ktkn1(xt x)(xtk x),0kn
或 ˆ*(k)1 nn t 1 k(xtx)(xtkx),0kn
可以证明
E[ˆ(k)](k)O(1)
n
E[ˆ*(k)](1k)(k)(1k)O(1)
n
nn
所以，ˆ ( k ) 是 ( k ) 的渐近无偏估计，而 ˆ * ( k ) 是 ( k )
第二章 时间序列的预处理
一、问题的引出：非平稳变量与经典回归模型
⒈常见的数据类型
到目前为止，经典计量经济模型常用到的数据有： 时间序列数据（time-series data) 截面数据(cross-sectional data) 平行/面板数据（panel data/time-series cross-section
自协方差 (t,s ) E (X tt)X (ss)
自相关系数 (t,s) (t,s)
DXt DXs
2.平稳时间序列的定义
(1)严平稳
严平稳是一种条件比较苛刻的平稳性定义，它认为 只有当序列所有的统计性质都不会随着时间的推移 而发生变化时，该序列才能被认为平稳。
(2)宽平稳
宽平稳是使用序列的特征统计量来定义的一种平稳 性。它认为序列的统计性质主要由它的低阶矩决定， 所以只要保证序列低阶矩平稳（二阶），就能保证 序列的主要性质近似稳定。

[生物学]第二章 发酵液的预处理ppt课件

[生物学]第二章 发酵液的预处理ppt课件
金属氧化物类 ：如氢氧化铝、氢氧化铁、 氢氧化钙或石灰等。
聚合无机盐类 ：如聚合铝和聚合铁等。
2、絮凝
〔1〕机理：絮凝剂主要起架桥作用，即一 个高分子聚合物〔絮凝剂〕的许多链节分 别吸附在不同的胶粒外表上，产生桥架联 接时，构成了较大的絮团。
絮凝剂是一种能溶于水的高分子聚合物， 其相对分子量可达数万至一千万，具有长 链状构造，其链节上含有许多活性官能团。 经过静电引力、范德华力或氢键的作用， 剧烈地吸附在胶粒的外表。
〔2〕尽能够使产物转入便于后续工序 处置的某一相中〔多数是液相〕；
〔3〕去除发酵液中部分杂质，以利于 后续各步操作。
2、发酵液预处置的要求 预处置要满足以下要求，才干到达目的。
〔1〕菌体分别 采用离心和过滤方法。
胞外产物，预处置时应尽能够使产物转 移到液相，然后用固液分别除去固相。
胞内产物，那么应先搜集菌体或细胞， 经细胞破碎后，使产物转移到液相，再用 固液分别除去细胞碎片。
絮凝剂的构造要求：
一方面要求其分子必需含有较多的活性 官能团，使之能和胶体粒子结合；
另一方面要求有长链的线性构造，以便 同时和多个胶体粒子结合。
〔2〕絮凝剂的分类 A、按絮凝剂官能团分为三大类型： 阴离子性：聚丙烯酸钠和聚苯乙烯磺酸。 阳离子性：聚丙烯酸二烷基胺乙酯和聚二烯丙基 四胺盐。 非离子性：聚氧化乙烯等。 B、根据来源分: 有机高分子聚合物：聚丙烯酰胺类衍生物、聚苯 乙烯类衍生物。 无机高分子聚合物：聚合铝盐、聚合铁盐等。 天然高分子有机物：海藻酸钠、明胶、骨胶、壳 多糖等。
〔2〕固体悬浮物的去除 采用过滤方法，获得廓清液
〔3〕蛋白质的去除：可溶性蛋白 〔4〕重金属离子的去除 〔5〕色素、毒性物质、热原质等有机杂质的
去除

水处理工程预处理2ppt课件

bhv
Qmax—最大设计流量， α—格栅安顿的倾角，度，普通为60°～70°； h—栅前水深，m; v—过栅流速，m/s,最大设计流量时为0.8～
1.0m/s,平均设计流量时为0.3m/s。
一、格栅
水处理工程
第2节 筛滤
设在废水处置构筑物前，或 泵站集水池进口处的渠道中， 用以拦截水中粗大的悬浮物 及其他杂质，以防堵塞构筑 物的孔、洞、闸门和管道， 或堵塞、损坏水泵等机械设 备
进水 曝气均和池
水处理工程
b/4
折流调理池
不同时间不同地点的 进水,在同一时间同 一地点出水
差流调理池
差流调理方式
水处理工程
水处理工程
– 废水经过一定调理时间后的平均浓度按下式
计算
CC 1q1t1C 2q2t2 C nqntn
qT
– C—T小时内的废程度均浓度〔mg/L);
– q—T小时内的废程度均流量〔m3/h)；
图 5- 1-34 某 厂 废 水 流 量 累 积 曲 线
水处理工程
水处理工程
二、水质调理
均和池或匀质池
进水
利用外加动力〔如叶轮搅拌、 空气搅拌、水泵循环〕而进 展的强迫调理，它设备较简 单，效果好，但运转费用高
利用差流方式使不同时间和 不同浓度的废水进展本身水 力混合，根本没有运转费， 但设备构造复杂。
〔1〕石灰储存量V,按平均每月储存量或最大两 周需用量计。并设所用的石灰小块CaO的密度ρ 为1042.6kg/m3。
〔2〕石灰消化设备及石灰保送设备所需的才干 〔按最大计算用量计〕。
〔3〕平均和最大消化用水量W〔设配制成10%
水处理工程
计算：1.石灰石的储存量
〔1〕按调整至pH=8.5计，平均每月Ca(OH)2需用量G’为：
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24
2．2．1格栅
按栅条的间隙
粗(coarse)格栅（50100mm）
中(medium)格栅（1040mm）
细(fine)格栅（3-10mm）
按筛余物清理方式分
人工清理(manually cleaned screen)
机械清理(mechanically cleaned screen) 25
人工清渣格栅示意图
宽B1=0.65m， α1=20° L1=(B-B1)/2tgα1=0.22m
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（3）出水渠道连接处渐窄部分长度： L2=0.5L1=0.11m
（4）通过格栅水头损失：设栅条断面为锐 边矩形
（c）削减进入物理化学处理系统的高峰流 量并使加药率能与进水相适应；
（d）当工厂不生产时还能保证水处理系统 的连续供水；
8
调节的具体目的：
（e）控制废水向城市管道系统的排放量， 使废水负荷分配比较均匀；
（f）避免高浓度有毒废水进入生物处理 厂；
（g）调节由于季节的变化而引起的流量 变化。
返回目录
9
5
某工业废水流量随时间变化曲线
废 水 流 量
时间
6
生活废水流量随时间变化曲线
废水流量/(m3 /s)
0.2 0.15
0.1 0.05
0 0
4 8 12 16 20 24 时间/点钟
7
调节的具体目的：
（a）适当缓冲有机物的波动以避免生物处 理系统中的冲击负荷；
（b）适当控制pH值或减小中和需要的化学 药剂量；
2．1．2调节的方式
调节的主要方式是设置废水调节池 (equalization basin)，也叫均化池 （均量池和均质池）。
按调节池的位置，调节方式可分为在 线调节(online equalization) 与离 线调节(offline equalization)两种：
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废水的在线调节示意图
使某些可溶性气体通过吹脱而减少。
方法：
常用的搅拌方法有机械曝气法、扩散
空气法及涡轮式搅拌器等。最常用的
是装设淹没式搅拌器。
返回目录 14
2．1．3调节池体积的确定
根据经验确定。
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2．1．4废水浓度的调节
目的：
如果废水的流量变化不大，仅是污染物的 浓度变化较大，可用另一种调节方式。 方式：
返回目录
20
2. 1. 5调节池的位置
调节池的位置必须根据每个处理系统 的情况而定。
因为调节池的最佳位置将随废水处理 方法、废水的特性和集水系统不同而 不同，所以应根据不同的情况认真对 比后确定。
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2．1．5调节池的位置
一般是把调节池设置在一级处理之后部、 其它处理之前，这样可以减少污泥和浮渣 的问题，如池前设置格栅、沉砂池。
格栅
操作平台
滤水板
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移动式伸缩臂机械格栅示意图
耙斗
行走轮
格栅 27
28
29
30
钢丝绳牵引格栅
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弧形格栅除污机
32
进水泵房格栅除污机
33
自动机械格栅
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WG型机械格栅
35
阶 梯 回 转 式 格 栅
36
返回目录
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设计与计算
例题： 已知某城市污水处理厂的最大设计污水量
Qmax=0.2m3/s，总变化系数Kz=1.50，求格 栅各部分尺寸。
Hale Waihona Puke 废水 厂除调 杂物 节池计量去处理 控制 泵站
11
废水离线调节示意图
废 水
除 杂 物
溢 流 设 施
调 节 池
去
计量
水
与控制 处
理
厂
泵 站
12
实际调节池布置示意图（在线）
最高水位不高于来 水管的设计水位
出水量保 持不变
死水位
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调节池的搅拌装置：
目的：
保证充分均和，避免固体的沉淀。
通过搅拌和曝气也可使还原性物质氧 化。
最常见的浓度调节池可称异程式调节池， 浓度调节池也称为均质池。这种调节池为
常水位，重力流，在调节池中水流每一质 点的流程则由短到长，都不相同，再结合 进出水槽的布置，使前后时程的水得以相 互混合，取得随机均质的效果。
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穿孔导流槽式调节池
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18
带折流墙的调节池
出 水
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隔 墙
圆型调 节池
2．3．2 酸碱中和过程 连
2．3．3 酸碱废水的中 和处理 连
2．2格栅与筛滤
2．2．1 格栅 连
2．2．2 筛网 连
2．2．3 筛余物的处置 连
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第二章 废水的预处理
2．1调节(equalization) 2．1．1调节的目的
废水的流量和污染物的含量是随时 间变化的。
调节的目的是减少和控制废水水质 及流量的波动，以便为后续处理提 供最佳条件。
由平行的棒和条构成的称为格栅(bar screen)； 由金属丝织物或穿孔板构成的称为筛网(screen)。
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2．2．1格栅
位置： 格栅一般斜置在进水泵站集水井的进口处。
分类：
按形状
平面格栅（flat bar screen)： 筛网呈平面
曲面格栅(curve bar screen)： 筛网呈弧状
第2章-预处理
筛滤的目的是什么？筛滤的构件包括哪些？ 中和处理适用于什么情况？ 酸性废水中和处理有几种方法？ 过滤中和的设备有几种？各有什么优缺点？
2
预处理：常常针对工业废水而言，以均化和 中和为主。
如油脂工业污水：
格栅---隔油池---调节池---气浮池---生化处理---深度处理 （预处理）
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解： 栅条的间隙数：设栅前水深h=0.4m 过栅流速v=0.9m/s，栅条间隙宽度
b=0.021m，格栅倾角α=60° n=Qmax· (sinα)1/2 /(b ·h ·v)=26（个） （1）栅槽宽度：设栅条宽度S=0.01m
B=S(n-1)+b ·n=0.8m （2）进水渠道渐宽部分长度：设进水渠道
某洗涤剂厂污水处理：
隔油池---调节池---中和---混凝沉淀---接触氧化---二沉池---消 毒---回用
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第二章 废水的预处理
2．1调节
2．3中和
2．1．1 调节的目的 连
2．3．1 概述 连
2．1．2 调节的方式 连 2．1．3 调节池体积的确定 连 2．1．4 废水浓度的调节 连 2．1．5 调节池的位置 连
如果把调节池设在一级处理之前部，就必 须考虑设置足够的混合和搅拌设备以防止 固体沉淀，同时应设置曝气设备以防止产 生气味。
照片 返回目录
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2．2格栅与筛滤
作用： 筛滤是去除废水中粗大的悬浮物和杂物
(detritus)，以保护后续处理设施能正常运 行的一种预处理方法。 分类：
筛滤的构件包括平行的棒、条、金属网、格网或 穿孔板。