从“水鬼”到“膜鬼”的历程 多页外螺旋反渗透技术灵感的闪现

2015年11月，加仑膜首次开发出多页外螺旋反渗透膜技术，并正式推出家用抗污染膜、超低压膜、大通量膜、快接一体膜、纳滤膜五大系列反渗透膜元件。作为膜行业国家标准的制定单位，加仑膜在先进技术引进和自我创新研究的道路上积累了丰富的成功经验。

　　一、传统的内螺旋反渗透方式及其局限

　　单膜袋反渗透技术

　　反渗透膜部件是净水机的核心部件，直接决定了净水器的过滤效果。为了节省空间和安装使用方便，传统的反渗透膜部件都是采用单个膜袋沿中心产水管螺旋缠绕的方式，形成多层紧密的膜袋层构成的圆柱状构成。中心产水管作为集水管，膜袋的多层纯水收集到中心产水管，最后通过纯水出口提供干净纯水。这种纯水流道方向为内螺旋形式，其最主要的特点是：流道长，纯水流道阻力大，纯水流速慢，并造成反渗透膜部件的有效反渗透面减少，从而造成产水量减小。而且集水管只有一头出纯水，在实际应用时有较大局限。

　　现有的反渗透膜部件对纯水机的安装也很受限。因为现有的反渗透膜部件只有一个中心管作为固定支撑，外围的膜袋围绕在中心管周围，周圈没有支撑受力点，因此不牢固。当中心管受外力时，膜元件容易形成锥形，膜袋与膜袋之间就会存在磨擦，导致膜片受损，脱盐率下降，从而影响整支膜件的使用寿命。

　　多膜袋内螺旋反渗透技术

　　另外，目前还出现了由多个膜袋构成的反渗透膜部件。这种多膜袋反渗透膜部件主要包括中心集水管和多个膜袋，中心集水管的侧面设有若干排与每个膜袋对应的进水口，中心集水管的内部靠近一端处设有隔断，其原理同传统的单膜袋类似，只不过将一个膜袋变为多个膜袋，减少了单个流道长度，并减轻了部分流道阻力，但是仍然采用中心管作为集水管，因此仍然存在传统反渗透膜部件的固有缺陷。净化水经过每个膜袋的导布集中流入到中心集水管，即由周边向中心集水，且纯水只从中心集水管的一端流出，由于多膜袋净化水都集中到一根中心产水管，造成净水化水流阻力增大，流速减慢，膜袋内压力增加。反渗透膜产水量受反渗透膜影响很大，膜袋内压力增加，造成有效反渗透压减小，从而造成膜元件总产水量减少，膜片利用率下降，影响整支膜的使用寿命。

　　二、多页外螺旋反渗透技术的开发历程

　　从水鬼到膜鬼的历程

　　提到多页外螺旋反渗透技术，必须要先提到一个人：加仑膜研发总工程师罗小勇。罗是行业熟知的老水鬼，2003年，罗小勇便开始进入净水行业，那时候国内的净水企业非常少，国内净水市场仅仅局限于工业膜的使用范围，而且基本被陶氏等国外大品牌所垄断。家用净水行业还处在蛮荒时代。在这个时候，罗小勇以及一批有远见卓识的净水人，已经透过迷雾看到了中国家用净水市场的发展潜力，成为国内最早从事净水行业的外行人，时至今日，很多圈内人称他们为老水鬼。

　　2008年，随着各地区水污染事件的曝光，普通家庭开始关注自己的饮水健康，家用净水市场逐渐兴起，净水企业如雨后春笋般在各地纷纷成立，尤以广东、沪浙为甚。当大家都在关注净水器的时候，罗小勇却敏锐的看到了净水器后面膜的市场，开始潜心研究国内外各种反渗透膜材、膜元件的工艺水平和卷膜技术。在这个过程中，罗小勇先后获得5项国家发明zhuanli，并在2013年，被中国文化出版社评选为中国百名杰出贡献人物。罗小勇慢慢的完成了从一个资深的老水鬼转变成膜鬼的蜕变历程。

　　多页外螺旋反渗透技术灵感的闪现

　　2014年，一次偶然的机会，罗小勇接触到了ARAB公司总裁ALEXChen，彼此促膝长谈，一拍即合。于是，由ARAB与中国英航合资的膜制造公司加仑膜很快在深圳成立，罗小勇出任公司总经理兼研发总工程师。同年，在罗的极力协调下，加仑与浙江大学膜科学实验室建立了合作关系，并邀请陈欢林教授担任加仑技术顾问，加仑膜科学实验室也于同期正式成立。随后，薛广波等多位国内外知名专家陆续成为加仑膜的高级技术顾问。

　　在加仑成立之前，罗小勇一直有自己的研究课题，那时他正在研究如何提高膜的透水率和回收率问题，但是并没有很大突破。因为传统的方法除了选用透水率更高的膜片、增加膜页宽度和水的周转频率，一直没有找到更好的办法，而这些方法都没有从根本上解决课题所面临的问题。

　　罗小勇仔细研究了ARAB公司在膜元件开发工艺上的成果，并在此期间多次深入GE研发实验室访问学习，逐渐感觉到要想从根本上解决问题，可能就要从膜的结构上进行思考。罗与几位专家顾问交流沟通了想法，大家认为可以去尝试一下。

　　多页外螺旋反渗透技术的实践

　　2014年10月，加仑拥有了自己的膜研发实验室。多页外螺旋反渗透技术的实验正式被列入研究课题，并成立了专门的研究小组，罗小勇担任组长，亲自指导工程师操作实验。经历长达1年时间的不断实验，试用了国内外数十种不同类型膜材料对比，2015年8月，实验室终于研发出第一支各项指标基本达标的膜元件，这也标志着多页外螺旋反渗透技术的实践终于有了成果。紧接着，实验室又进行了多项指标测试，在近两个月的后续实验过程中，多页外螺旋反渗透技术项目终于被确定是可行的。它可以从根本上克服现有技术的缺陷和不足，通过外螺旋技术有效地缩短了纯水流道长度，减少纯水收集过程中所受的阻力，从而提高纯水的流速，增加出水量。通过对中心集水管的改造，设立多个内外支撑点，使得膜管受力均匀、不变形，可以有效减轻膜袋内的压力，从而使得膜元件的使用效果更稳定，延长了膜元件的使用寿命。

　　多页外螺旋反渗透的技术鉴定和国家认可

　　2015年11月，ARAB在科威特对多页外螺旋技术进行技术鉴定，并举行公开发布会，在众多媒体的见证下，多页外螺旋技术成果得到了世界认可。与此同时，加仑正式提交各项资料，在全球数十个国家申请发明zhuanli保护。中国zhuanli局已经正式发文受理发明zhuanli申请，预计zhuanli很快将会下来。多页外螺旋反渗透技术的发明，弥补了行业空白，为促进行业发展和进步作出了卓越贡献。

(完)