前几天家里净水器更换滤芯,反渗透滤芯,竟然要900块
可一台净水器整机也才不到1200块……
滤芯咋这么贵?
细查一下,发现这种滤芯的核心部分是反渗透膜RO膜。
RO膜是模拟生物半透膜制成的人工半透膜。中学生物课学过,半透膜是一种只允许部分物质通过的薄膜。
肠衣就是典型的半透膜,只能透过水、氨基酸等小分子物质,这阻止了肠道内大量的物质进入体内(你懂得)。
溶剂通过半透膜,会自发从低浓度溶质溶液流向高浓度溶质溶液,该过程叫“渗透”。渗透的动力是浓度差产生的渗透压。
而RO膜之所以叫“反渗透膜”,是因为它的应用场景一般是通过人工加压,让溶剂非自发地反过来流动。
比如净水器,用水泵加压,让自来水先通过PP棉、活性炭滤芯,去除泥沙、铁锈、余氯等物质,做一遍预过滤。
之后再通过孔隙0.1~0.5纳米的反渗透膜,过滤掉离子、盐分、细菌、病毒等水分子之外的几乎所有物质。一步到位,在低压侧得到可直饮的水,高压侧留下富含杂质的废水。
反渗透过滤是目前水过滤领域去除杂质最彻底、过滤精度最高的技术。RO膜技术含量高,工艺复杂,所以很贵。
工业领域也常用RO膜来净化水。比如海水淡化,RO膜反渗透就是最主流的技术。再比如对水质要求极高的锅炉用水,也经常会用RO膜过滤。
为提高过滤效率,工业上还常采用多级过滤,两级甚至更多RO膜串联,将废水再次过滤。
从RO膜工作原理可知,它很容易被堵塞。家用净水器滤芯较小,堵了就换,一般不洗。但工业滤芯通常就能洗就洗了,迫不得已才斥巨资更换。
因此,监控滤芯的堵塞程度以在合适的时机清洗,就很有必要。
堵塞的症状是流动阻力变大,或者说滤芯进出口压差变大,所以监控堵塞的传统方式是检测滤芯进出口的压差,尤其是反渗透二级过滤的压差。
这种方式最直接,但缺点明显:
■ 传感器可能失灵或数据漂移,监控失败。
■ 堵了之后停机清洗,耽误事。
■ 温度等因素也会影响压差,温度越低流阻越大。所以压差过大也不一定堵塞,可能出现虚警。
针对这些缺点,工程师们提出了基于机器学习的智能预警。
基于系统正常运行产生的数据,利用机器学习算法,总结压差随温度、流量、含盐量等参数变化的规律,得到一个数据模型。
基于该数据模型,就能给系统的运行状态做诊断:
■ 输入一组新的状态参数,用模型判断这些值是否在正常范围。如不正常,告警。
■ 根据压差的变化趋势,预测未来一段时间的值。如果预测到不正常,告警。
一说机器学习,你可能被吓一跳两眼发黑。我天生对写代码过敏怎么办?
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