2015年11月，加侖膜首次開發(fā)出多頁外螺旋反滲透膜技術(shù)，并正式推出家用抗污染膜、超低壓膜、大通量膜、快接一體膜、納濾膜五大系列反滲透膜元件。作為膜行業(yè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的制定單位，加侖膜在先進(jìn)技術(shù)引進(jìn)和自我創(chuàng)新研究的道路上積累了豐富的成功經(jīng)驗(yàn)。

一、傳統(tǒng)的內(nèi)螺旋反滲透方式及其局限

單膜袋反滲透技術(shù)

反滲透膜部件是凈水機(jī)的核心部件，直接決定了凈水器的過濾效果。為了節(jié)省空間和安裝使用方便，傳統(tǒng)的反滲透膜部件都是采用單個(gè)膜袋沿中心產(chǎn)水管螺旋纏繞的方式，形成多層緊密的膜袋層構(gòu)成的圓柱狀構(gòu)成。中心產(chǎn)水管作為集水管，膜袋的多層純水收集到中心產(chǎn)水管，最后通過純水出口提供干凈純水。這種純水流道方向?yàn)閮?nèi)螺旋形式，其最主要的特點(diǎn)是：流道長(zhǎng)，純水流道阻力大，純水流速慢，并造成反滲透膜部件的有效反滲透面減少，從而造成產(chǎn)水量減小。而且集水管只有一頭出純水，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)有較大局限。

現(xiàn)有的反滲透膜部件對(duì)純水機(jī)的安裝也很受限。因?yàn)楝F(xiàn)有的反滲透膜部件只有一個(gè)中心管作為固定支撐，外圍的膜袋圍繞在中心管周圍，周圈沒有支撐受力點(diǎn)，因此不牢固。當(dāng)中心管受外力時(shí)，膜元件容易形成錐形，膜袋與膜袋之間就會(huì)存在磨擦，導(dǎo)致膜片受損，脫鹽率下降，從而影響整支膜件的使用壽命。

多膜袋內(nèi)螺旋反滲透技術(shù)

另外，目前還出現(xiàn)了由多個(gè)膜袋構(gòu)成的反滲透膜部件。這種多膜袋反滲透膜部件主要包括中心集水管和多個(gè)膜袋，中心集水管的側(cè)面設(shè)有若干排與每個(gè)膜袋對(duì)應(yīng)的進(jìn)水口，中心集水管的內(nèi)部靠近一端處設(shè)有隔斷，其原理同傳統(tǒng)的單膜袋類似，只不過將一個(gè)膜袋變?yōu)槎鄠€(gè)膜袋，減少了單個(gè)流道長(zhǎng)度，并減輕了部分流道阻力，但是仍然采用中心管作為集水管，因此仍然存在傳統(tǒng)反滲透膜部件的固有缺陷。凈化水經(jīng)過每個(gè)膜袋的導(dǎo)布集中流入到中心集水管，即由周邊向中心集水，且純水只從中心集水管的一端流出，由于多膜袋凈化水都集中到一根中心產(chǎn)水管，造成凈水化水流阻力增大，流速減慢，膜袋內(nèi)壓力增加。反滲透膜產(chǎn)水量受反滲透膜影響很大，膜袋內(nèi)壓力增加，造成有效反滲透壓減小，從而造成膜元件總產(chǎn)水量減少，膜片利用率下降，影響整支膜的使用壽命。

二、多頁外螺旋反滲透技術(shù)的開發(fā)歷程

從“水鬼”到“膜鬼”的歷程

提到多頁外螺旋反滲透技術(shù)，必須要先提到一個(gè)人：加侖膜研發(fā)總工程師羅小勇。羅是行業(yè)熟知的老“水鬼”，2003年，羅小勇便開始進(jìn)入凈水行業(yè)，那時(shí)候國(guó)內(nèi)的凈水企業(yè)非常少，國(guó)內(nèi)凈水市場(chǎng)僅僅局限于工業(yè)膜的使用范圍，而且基本被陶氏等國(guó)外大品牌所壟斷。家用凈水行業(yè)還處在蠻荒時(shí)代。在這個(gè)時(shí)候，羅小勇以及一批有遠(yuǎn)見卓識(shí)的凈水人，已經(jīng)透過迷霧看到了中國(guó)家用凈水市場(chǎng)的發(fā)展?jié)摿?，成為?guó)內(nèi)最早從事凈水行業(yè)的“外行人”，時(shí)至今日，很多圈內(nèi)人稱他們?yōu)槔?ldquo;水鬼”。

2008年，隨著各地區(qū)水污染事件的曝光，普通家庭開始關(guān)注自己的飲水健康，家用凈水市場(chǎng)逐漸興起，凈水企業(yè)如雨后春筍般在各地紛紛成立，尤以廣東、滬浙為甚。當(dāng)大家都在關(guān)注凈水器的時(shí)候，羅小勇卻敏銳的看到了凈水器后面“膜”的市場(chǎng)，開始潛心研究國(guó)內(nèi)外各種反滲透膜材、膜元件的工藝水平和卷膜技術(shù)。在這個(gè)過程中，羅小勇先后獲得5項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利，并在2013年，被中國(guó)文化出版社評(píng)選為中國(guó)百名杰出貢獻(xiàn)人物。羅小勇慢慢的完成了從一個(gè)資深的老“水鬼”轉(zhuǎn)變成“膜鬼”的蛻變歷程。

多頁外螺旋反滲透技術(shù)靈感的閃現(xiàn)

2014年，一次偶然的機(jī)會(huì)，羅小勇接觸到了ARAB公司總裁ALEXChen，彼此促膝長(zhǎng)談，一拍即合。于是，由ARAB與中國(guó)英航合資的膜制造公司——加侖膜很快在深圳成立，羅小勇出任公司總經(jīng)理兼研發(fā)總工程師。同年，在羅的極力協(xié)調(diào)下，加侖與浙江大學(xué)膜科學(xué)實(shí)驗(yàn)室建立了合作關(guān)系，并邀請(qǐng)陳歡林教授擔(dān)任加侖技術(shù)顧問，加侖膜科學(xué)實(shí)驗(yàn)室也于同期正式成立。隨后，薛廣波等多位國(guó)內(nèi)外知名專家陸續(xù)成為加侖膜的高級(jí)技術(shù)顧問。

在加侖成立之前，羅小勇一直有自己的研究課題，那時(shí)他正在研究如何提高膜的透水率和回收率問題，但是并沒有很大突破。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的方法除了選用透水率更高的膜片、增加膜頁寬度和水的周轉(zhuǎn)頻率，一直沒有找到更好的辦法，而這些方法都沒有從根本上解決課題所面臨的問題。

羅小勇仔細(xì)研究了ARAB公司在膜元件開發(fā)工藝上的成果，并在此期間多次深入GE研發(fā)實(shí)驗(yàn)室訪問學(xué)習(xí)，逐漸感覺到要想從根本上解決問題，可能就要從膜的結(jié)構(gòu)上進(jìn)行思考。羅與幾位專家顧問交流溝通了想法，大家認(rèn)為可以去嘗試一下。

多頁外螺旋反滲透技術(shù)的實(shí)踐

2014年10月，加侖擁有了自己的膜研發(fā)實(shí)驗(yàn)室。多頁外螺旋反滲透技術(shù)的實(shí)驗(yàn)正式被列入研究課題，并成立了專門的研究小組，羅小勇?lián)谓M長(zhǎng)，親自指導(dǎo)工程師操作實(shí)驗(yàn)。經(jīng)歷長(zhǎng)達(dá)1年時(shí)間的不斷實(shí)驗(yàn)，試用了國(guó)內(nèi)外數(shù)十種不同類型膜材料對(duì)比，2015年8月，實(shí)驗(yàn)室終于研發(fā)出第一支各項(xiàng)指標(biāo)基本達(dá)標(biāo)的膜元件，這也標(biāo)志著多頁外螺旋反滲透技術(shù)的實(shí)踐終于有了成果。緊接著，實(shí)驗(yàn)室又進(jìn)行了多項(xiàng)指標(biāo)測(cè)試，在近兩個(gè)月的后續(xù)實(shí)驗(yàn)過程中，多頁外螺旋反滲透技術(shù)項(xiàng)目終于被確定是可行的。它可以從根本上克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足，通過外螺旋技術(shù)有效地縮短了純水流道長(zhǎng)度，減少純水收集過程中所受的阻力，從而提高純水的流速，增加出水量。通過對(duì)中心集水管的改造，設(shè)立多個(gè)內(nèi)外支撐點(diǎn)，使得膜管受力均勻、不變形，可以有效減輕膜袋內(nèi)的壓力，從而使得膜元件的使用效果更穩(wěn)定，延長(zhǎng)了膜元件的使用壽命。

多頁外螺旋反滲透的技術(shù)鑒定和國(guó)家認(rèn)可

2015年11月，ARAB在科威特對(duì)多頁外螺旋技術(shù)進(jìn)行技術(shù)鑒定，并舉行公開發(fā)布會(huì)，在眾多媒體的見證下，多頁外螺旋技術(shù)成果得到了世界認(rèn)可。與此同時(shí)，加侖正式提交各項(xiàng)資料，在全球數(shù)十個(gè)國(guó)家申請(qǐng)發(fā)明專利保護(hù)。中國(guó)專利局已經(jīng)正式發(fā)文受理發(fā)明專利申請(qǐng)，預(yù)計(jì)專利很快將會(huì)下來。多頁外螺旋反滲透技術(shù)的發(fā)明，彌補(bǔ)了行業(yè)空白，為促進(jìn)行業(yè)發(fā)展和進(jìn)步作出了卓越貢獻(xiàn)。