制藥工程中反滲透技術的應用

●李康康

制藥工程中反滲透技術的應用

●李康康

反滲透技術是目前世界上發展速度最快、最先進、最節能的分離技術之一。上個世紀九十年代末期，反滲透技術在制藥工程中的應用得到了推廣和普及，已經成為了制藥領域中應用最廣的技術。近年來隨著計算機信息技術的發展，反滲透技術不僅在制藥工程方面得到了廣泛的應用，在環境工程、食品、純凈水設備等各個領域也得到了廣泛的應用，其中在制藥生產過程中的純化水系統中，具有其他技術無法比擬的優勢。本文在充分結合筆者對相關文獻研究以及自身實踐基礎上，首先對反滲透系統的構成與制約反滲透技術的因素進行探討，隨后再對其在制藥工程中地應用展開分析，以供廣大同行參考。

制藥工程；反滲透技術；構成；制約因素；應用

反滲透技術主要是以水為溶劑，利用反滲透膜的過濾選擇功能，分離水中不同物質。1748年法國的一位科學家實驗過程中，發現水能自發地擴散到裝有酒精的豬身體這個現象，從而首次揭示了膜分離現象。膜分離技術具有其他分離技術無法比擬的優勢，它具有無污染、低能耗、操作簡單等優點，因此膜分離技術應用在社會環境工程、食品生產、生物工程、制藥工程、飲水等各個領域，并取得了一定的成效。

1 反滲透系統的構成

通過對相關文獻研究以及結合筆者實踐來看，反滲透系統由兩部分構成：一是預處理系統；二是反滲透系統。預處理系統的主要功能是改善供水條件，保護反滲透主機，保證進入滲透裝置的原水達到反滲透系統進水的標準，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備主要是多介質過濾器。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；同時加上活性炭，活性炭在過濾反應中的主要作用是去除水中的異味、有機物等。為了更好地去除污垢，還需要安裝阻垢加藥裝置、精密過濾器等設備。阻垢劑加藥裝置的作用是防止鈣、鎂等金屬物質凝結成垢。精密過濾裝置可以直接過濾水中精度5微米的顆粒物質。

2 制約反滲透技術的因素

影響反滲透技術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，反滲透技術對水溫比較敏感，水溫的變化會影響水產量，水溫和水產量呈正比關系，溫度升高，水產量也增加，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，只有當壓力達到一定的強度，才能達到滲透的效果，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；如果進水壓力不便，凈壓降低產水量也會降低。第四就是反滲透膜的污染問題。滲透膜是滲透反應技術最關鍵的環節，滲透膜的質量好壞直接關系到整個滲透質量，所以在生產過程中，必須保證滲透膜處在一個干凈、無污染的環境下，避免在滲透過程中受到其他物質的污染。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。這些污染物質會影響透水量。

3 反滲透技術在制藥工程中的應用

反滲透膜是一種操作簡單、成本低的分離技術，因此在眾多領域廣泛應用。反滲透膜應用在制藥工程中，極大地改善了制藥生產過程中的分離難題，進一步推動了制藥工程的快速發展。根據相關研究表明反滲透技術在制藥工程中地運用來說，其取得的成就也是其它分離工具無法比擬的，優勢是在針劑、片劑、大輸液、生化制品設備清洗等工作中運用反滲透技術實現的工作能效。比如某公司綜合制劑車間利用反滲透技術進行的存水設計，分析該技術的功效。其次，待處理的水可以進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準。

3.1 保證進水濁度合格

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

3.2 控制進水

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物質剔除功效非常大，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前期對于有機物進行除去的關鍵，一般情況下，全新的活性炭具有百分之九十的吸附率。要確保細菌、真菌等被滅殺徹底，因為有機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值能夠產生非常大的影響，因此，必須對其采取有效的降溫措施。

4 結束語

總而言之，反滲透膜是一種操作簡單、成本低的分離技術，因此在眾多領域廣泛應用。反滲透膜應用在制藥工程中，極大地改善了制藥生產過程中的分離難題，進一步推動了制藥工程的快速發展。但是目前反滲透技術在應用過程中，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，還需要相關技術人員進一步對反滲透技術進行研究，創新反滲透技術的工藝，推動反滲透膜技術在制藥工程中的發展，為我國醫藥事業做出一定的貢獻。

（作者單位：陜西國際商貿學院）

[1]關金龍.反滲透技術在制藥用水系統中的應用[J].現代制造 ,2015(26)∶29-31.

[2]王仲明.兩級反滲透在制藥行業的應用現狀分析[J].文摘版∶工程技術 ,2015(36)∶243-243.

[3]李昆,王健行,魏源送.納濾在水處理與回用中的應用現狀與展望[J].環境科學學報,2016,36(8)∶2714-2729.

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

李康康，陜西國際商貿學院制藥工程B1302班。