●李康康

制藥工程中反滲透技術(shù)的應(yīng)用

●李康康

反滲透技術(shù)是目前世界上發(fā)展速度最快、最先進(jìn)、最節(jié)能的分離技術(shù)之一。上個(gè)世紀(jì)九十年代末期，反滲透技術(shù)在制藥工程中的應(yīng)用得到了推廣和普及，已經(jīng)成為了制藥領(lǐng)域中應(yīng)用最廣的技術(shù)。近年來隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的發(fā)展，反滲透技術(shù)不僅在制藥工程方面得到了廣泛的應(yīng)用，在環(huán)境工程、食品、純凈水設(shè)備等各個(gè)領(lǐng)域也得到了廣泛的應(yīng)用，其中在制藥生產(chǎn)過程中的純化水系統(tǒng)中，具有其他技術(shù)無法比擬的優(yōu)勢。本文在充分結(jié)合筆者對相關(guān)文獻(xiàn)研究以及自身實(shí)踐基礎(chǔ)上，首先對反滲透系統(tǒng)的構(gòu)成與制約反滲透技術(shù)的因素進(jìn)行探討，隨后再對其在制藥工程中地應(yīng)用展開分析，以供廣大同行參考。

制藥工程；反滲透技術(shù)；構(gòu)成；制約因素；應(yīng)用

反滲透技術(shù)主要是以水為溶劑，利用反滲透膜的過濾選擇功能，分離水中不同物質(zhì)。1748年法國的一位科學(xué)家實(shí)驗(yàn)過程中，發(fā)現(xiàn)水能自發(fā)地?cái)U(kuò)散到裝有酒精的豬身體這個(gè)現(xiàn)象，從而首次揭示了膜分離現(xiàn)象。膜分離技術(shù)具有其他分離技術(shù)無法比擬的優(yōu)勢，它具有無污染、低能耗、操作簡單等優(yōu)點(diǎn)，因此膜分離技術(shù)應(yīng)用在社會環(huán)境工程、食品生產(chǎn)、生物工程、制藥工程、飲水等各個(gè)領(lǐng)域，并取得了一定的成效。

1 反滲透系統(tǒng)的構(gòu)成

通過對相關(guān)文獻(xiàn)研究以及結(jié)合筆者實(shí)踐來看，反滲透系統(tǒng)由兩部分構(gòu)成：一是預(yù)處理系統(tǒng)；二是反滲透系統(tǒng)。預(yù)處理系統(tǒng)的主要功能是改善供水條件，保護(hù)反滲透主機(jī)，保證進(jìn)入滲透裝置的原水達(dá)到反滲透系統(tǒng)進(jìn)水的標(biāo)準(zhǔn)，從而提高反滲透膜的生命周期。目前市場上對原水處理的設(shè)備主要是多介質(zhì)過濾器。這種過濾器過濾功能比較突出，通過過濾器直接濾掉直徑大于10微米的懸浮顆粒；同時(shí)加上活性炭，活性炭在過濾反應(yīng)中的主要作用是去除水中的異味、有機(jī)物等。為了更好地去除污垢，還需要安裝阻垢加藥裝置、精密過濾器等設(shè)備。阻垢劑加藥裝置的作用是防止鈣、鎂等金屬物質(zhì)凝結(jié)成垢。精密過濾裝置可以直接過濾水中精度5微米的顆粒物質(zhì)。

2 制約反滲透技術(shù)的因素

影響反滲透技術(shù)的滲透效果因素有很多，主要集中在壓力、溫度、鹽的濃密和滲透膜污染等因素。在滲透過程過程中，反滲透技術(shù)對水溫比較敏感，水溫的變化會影響水產(chǎn)量，水溫和水產(chǎn)量呈正比關(guān)系，溫度升高，水產(chǎn)量也增加，這也是造成滲透膜水分子的粘度下降的主要因素。第二壓力，只有當(dāng)壓力達(dá)到一定的強(qiáng)度，才能達(dá)到滲透的效果，一般反滲透的壓力比較大，壓力越大，凈壓越高，水中的鹽透度會增加，從而影響影響滲透膜的含鹽量，影響反滲透裝置的脫鹽效果。第三鹽濃度，在滲透反應(yīng)中，滲透壓表示水中的含鹽量，如果溶液中的含鹽量越高，那么就表示滲透膜的壓力越高；如果進(jìn)水壓力不便，凈壓降低產(chǎn)水量也會降低。第四就是反滲透膜的污染問題。滲透膜是滲透反應(yīng)技術(shù)最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，滲透膜的質(zhì)量好壞直接關(guān)系到整個(gè)滲透質(zhì)量，所以在生產(chǎn)過程中，必須保證滲透膜處在一個(gè)干凈、無污染的環(huán)境下，避免在滲透過程中受到其他物質(zhì)的污染。滲透膜污染的主要形式有金屬氧化污染、膜表面的污垢堆積、污染物堵塞、微生物污染和膠體污染。這些污染物質(zhì)會影響透水量。

3 反滲透技術(shù)在制藥工程中的應(yīng)用

反滲透膜是一種操作簡單、成本低的分離技術(shù)，因此在眾多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。反滲透膜應(yīng)用在制藥工程中，極大地改善了制藥生產(chǎn)過程中的分離難題，進(jìn)一步推動了制藥工程的快速發(fā)展。根據(jù)相關(guān)研究表明反滲透技術(shù)在制藥工程中地運(yùn)用來說，其取得的成就也是其它分離工具無法比擬的，優(yōu)勢是在針劑、片劑、大輸液、生化制品設(shè)備清洗等工作中運(yùn)用反滲透技術(shù)實(shí)現(xiàn)的工作能效。比如某公司綜合制劑車間利用反滲透技術(shù)進(jìn)行的存水設(shè)計(jì)，分析該技術(shù)的功效。其次，待處理的水可以進(jìn)入到反滲透裝置的下一步程序，即除溶解性鹽的程序。而后利用紫外線殺菌器、精密過濾器等特殊的儀器進(jìn)行欲處理水的消毒處理，使得處理之后的水能夠符合國家標(biāo)準(zhǔn)。

3.1 保證進(jìn)水濁度合格

反滲透裝置的水體濁度必須達(dá)到符合裝置的要求，所以對澄清池的要求比較高。當(dāng)澄清池澄清效果不佳，那么裝置反應(yīng)出水的濁度則高，那么水的污染指數(shù)（SDI）值也會上升，SDI值是判斷水質(zhì)是否符合合格的重要參考指標(biāo)，它代表了水中的膠體、水中顆粒、和其他阻塞水凈化設(shè)備的物質(zhì)含量，SDI值的測定試驗(yàn)是檢驗(yàn)反滲透進(jìn)水是否符合各項(xiàng)指標(biāo)的主要手段。SDI值大小直接影響反滲透系統(tǒng)運(yùn)行的周期。只有設(shè)備運(yùn)行過程中，出水的濁度達(dá)到出水的要求，也就是有機(jī)物的去除率符合出水要求。此外，還必須保持合適的負(fù)荷和加藥量。如果SDI值為1NTU時(shí)，則需要在設(shè)備過濾器增加藥量。當(dāng)水的濁度為0.5NTU時(shí)，這個(gè)時(shí)候水中的懸浮物對污染指數(shù)的影響是最小的，由此可以得出結(jié)論，水的濁度與SDI值呈正比，所以設(shè)備運(yùn)行過程中，必須保證機(jī)械顧慮器的出水濁度低于1NTU，并在設(shè)備添加適當(dāng)?shù)乃?，保證混凝的時(shí)間，并調(diào)整好設(shè)備過濾器運(yùn)行反洗周期，過濾器運(yùn)行初期必須每一個(gè)星期反洗一次。夏季氣溫比較高，微生物和有機(jī)物的繁殖速度很快，很容易改變SDI值，所以為了保證滲透效果，必須通過嚴(yán)格的殺菌控制微生物和有機(jī)物的生產(chǎn)速度。

3.2 控制進(jìn)水

COD的含量是維持澄清池的工作正常，澄清池對于水中的有機(jī)物質(zhì)剔除功效非常大，通常處于40%-65%之間。維持活性炭良好的COD吸附效率，利用活性炭的吸附性是反滲透技術(shù)前期對于有機(jī)物進(jìn)行除去的關(guān)鍵，一般情況下，全新的活性炭具有百分之九十的吸附率。要確保細(xì)菌、真菌等被滅殺徹底，因?yàn)橛袡C(jī)物和微生物在較高溫度的情況會大量的繁殖，夏天的天氣情況對于SDI值能夠產(chǎn)生非常大的影響，因此，必須對其采取有效的降溫措施。

4 結(jié)束語

總而言之，反滲透膜是一種操作簡單、成本低的分離技術(shù)，因此在眾多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。反滲透膜應(yīng)用在制藥工程中，極大地改善了制藥生產(chǎn)過程中的分離難題，進(jìn)一步推動了制藥工程的快速發(fā)展。但是目前反滲透技術(shù)在應(yīng)用過程中，容易受到溫度、壓力、膜污染等問題的影響，致使反滲透效果極差。因此，還需要相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)一步對反滲透技術(shù)進(jìn)行研究，創(chuàng)新反滲透技術(shù)的工藝，推動反滲透膜技術(shù)在制藥工程中的發(fā)展，為我國醫(yī)藥事業(yè)做出一定的貢獻(xiàn)。

（作者單位：陜西國際商貿(mào)學(xué)院）

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[4]關(guān)金龍.反滲透技術(shù)在制藥工程中的運(yùn)用綜述[J].特別健康∶下 ,2013(12)∶548-548.

李康康，陜西國際商貿(mào)學(xué)院制藥工程B1302班。