制藥工程中反滲透技術的應用分析

周旋

摘 要：反滲透技術在世界上的多個領域有著廣泛的應用，是目前世界上最先進的分離技術之一，對于制藥行業上的應用，更是極大程度上的促進了醫藥制造行業的發展。針對目前反滲透技術實際應用，應從工作原理、系統組成、存在問題及發展展望這些方面進行探索和研究，使其在反滲透技術的應用中取得更科學的使用方法。

關鍵詞：反滲透技術；滲透膜；制藥行業

一、反滲透與反滲透系統

1.反滲透

反滲透法最早使用于美國太空人將尿液回收為純水使用。反滲透膜可以將重金屬、農藥、細菌、病毒、雜質等徹底分離。整個工作原理均采用物理法，不添加任何殺菌劑和化學物質，所以不會發生化學變相，并且反滲透膜并不分離溶解氧。一般將只能透過溶劑而不能透過溶質的薄膜視為理想的半透膜。當把相同體積的稀溶液（如淡水）和濃液（如海水或鹽水）分別置于一容器的兩側，中間用半透膜阻隔，稀溶液中的溶劑將自然的穿過半透膜，向濃溶液側流動，濃溶液側的液面會比稀溶液的液面高出一定高度，形成一個壓力差，達到滲透平衡狀態，此種壓力差即為滲透壓。滲透壓的大小決定于濃液的種類，濃度和溫度與半透膜的性質無關。若在濃溶液側施加一個大于滲透壓的壓力時，濃溶液中的溶劑會向稀溶液流動，此種溶劑的流動方向與原來滲透的方向相反，這一過程稱為反滲透。

2.反滲透系統工作原理

反滲透系統的基本工作原理是：運用特制的高壓水泵，將原水加至 6- 20 公斤壓力，使原水在壓力的作用下滲透過孔徑只有 0.0001 微米的反滲透膜?；瘜W離子和細菌、真菌、病毒體不能通過，隨廢水排出，只允許體積小于 0.0001微米的水分子通過。

3.反滲透系統組成

反滲透系統主要包括預處理系統和反滲透系統。預處理系統的設置，目的在于改善供水條件，使之達到反滲透系統的進水要求，從而保護反滲透主機，并延長膜的使用壽命。在水處理系統中。常常需要針對不同的水質進行預處理設計，最常見的是多介質過濾器（濾除直徑大于10μm的懸浮顆粒）+活性碳（去除水中的異味、余氯、重金屬離子、有機致癌物等）+阻垢劑加藥裝置（或軟化裝置）（大大減少系統中鈣、鎂等結垢物質形成垢）+精密過濾器（過濾精度為5μm，進一步脫除水中殘留的顆粒性物質）組成預處理系統。反滲透系統主要包括系統泵、反滲透裝置（反滲透膜及膜殼、機架、電控箱）、沖洗或清洗裝置及中間水箱。

二、反滲透技術的特點及應用

1.反滲透技術的工作原理

滲透水在密度的分配上，從密度高的一邊流向密度低的一邊，即從濃度高的地方流向濃度低地方，且只有水能夠穿過半透膜，溶解后的固體物質不能穿過，溶液的自發性流動，稀釋了溶液的濃度。當流動過程產生的壓力和水的流動力平衡時，就能夠達到內部的穩定，這種穩定的狀態并不是指完全靜止，而是水內溶劑的濃度是一樣的，分子可以在兩邊進行任意的流動，密度、體積與水量都是相當的。但是分子的運動過程是微小的，且用肉眼無法直接觀察到，因此我們看到的狀態就是一個相對靜止的狀態。如果外部壓力和內部壓力保持在統一水平時，這種平衡維系的時間就會久。反滲透是滲透的一種逆向過程，因此反滲透技術的使用必須要具備兩個條件，即溶液內的滲透壓低于外界施壓以及存在半透膜。

2.反滲透技術的特點

反滲透膜的特點就是能夠將其它物質排除在膜的外面，而只允許水通過。在膜的兩側形成靜壓，并保持膜分離的平衡狀態，實現混合物的分離。反滲透分體技術的重要組成部分之一就是反滲透膜，其具有的節能環保、方便處理以及方便運用的特點是其它分離技術難以超越的，因此在制藥工程的運用中得到大力推廣。

3.制藥領域上反滲透技術的應用

由于反滲透系統具有材料易得以及操作簡單的特點，反滲透技術得以在各個領域當中推廣和使用，并都得到了一定的發展，對于制藥工程的反滲透技術運用來說，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。在純化水的設計方案中，最先要對水進行預處理，即通過活性炭過濾器、多介質過濾器以及保安過濾器清理原水中的泥沙、顆粒、懸浮物等。確保欲處理的水能夠進入到反滲透系統。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。

三、反滲透技術存在的問題

反滲透技術在制藥應用方面存在的問題也很突出。對于出現的問題可以從四個方面進行總結。

1.水溫

在反滲透現象中的研究中，溫度常常能夠很大程度上的影響實驗結果，在實際的應用中，溫度也常常是反滲透技術的主要制約因素，反滲透現象對于水溫的敏感，造成了水溫對于產量的巨大影響。

2.濃度

滲透的現象就是因為存在濃度差而形成的，濃度本身就是滲透反應的主要決定因素。在操作過程中，濃度控制不當，在生產過程中會對生產效率和生產質量產生不利影響。對于壓差的敏感導致了整個反滲透技術應用的難點。

3.滲透壓

只有壓力達到一定強度才會形成滲透現象，才會有相應的滲透結果，而壓力把控不好往往會影響一個反滲透壓力的脫鹽效果；滲透壓力過大水中鹽的透度就會提高，那么滲透膜的含鹽量也會提高影響了滲透的過程，若是壓力過小，本身對于反滲透裝置的效果就不是很理想，進而對于裝置的整體生產效果也不會產生讓人滿意的效果。

4.滲透膜的影響

在生產過程中，滲透膜是否能保持完好的工作狀態往往決定了一個反滲透裝置能否完成生產任務的一個決定性因素，整個過程要求滲透膜必須處于潔凈的狀態下。對于滲透膜的潔凈程度，整體形態有著很高的要求。一旦滲透膜受到污染將意味著整個生產流程的污染，將會影響到整體生產成果質量的不確定性。

四、反滲透技術的發展前景

隨著社會的快速發展，反滲透技術也廣泛應用在社會各個領域，反滲透技術成為國內應用最廣、發展速度最快的一種分離技術。從上個世紀九十年代開始到現在反滲透技術的應用以每年 20%以上的增速發展，已經遍布全國的醫療衛生、電子生產、酒類生產、冶金等多個行業。國內不少企業開始生產成套的設備。隨著科學技術的進步，反滲透技術也得到了一定的提高和發展，反滲透這種無污染、低成本的優勢將給企業帶來更多的效益。因此未來越多的企業開始研究反滲透技術，滲透膜是反滲透技術實施的關鍵，反滲透系統的工作質量直接決定了滲透膜的滲透功能，因此相關技術人員應該加大滲透膜的研發，研發出抗氧化能力、抗污染和抗腐蝕能力強的新型滲透膜。

五、結語

在制藥領域中隨著反滲透技術應用的不斷加深，很大程度的改善了當前制藥行業中存在的一些難題。一方面推動了制藥工程的發展，一方面又提高了生產的規模和效率。但是也要承認，反滲透技術還存在著很多不足，在實際的操作中往往容易對實際生產效果產生較大影響。因此，在不斷地生產中我們要不斷摸索和學習，不斷改進反滲透技術在實際生產應用中的問題，為祖國醫藥產業的進步提供力量。

參考文獻：

[1] 李莉楠.淺析在制藥工程中應用反滲透技術[J].中小企業管理與科技旬刊，2013（13）：314-314.