制藥工程中反滲透技術的應用

朱海峰

（南京柯菲平制藥有限公司，江蘇南京 210000）

當前，反滲透技術是國內制藥工程當中的一項核心技術，具有較大影響力。但在制藥工程當中反滲透技術具體應用有關研究比較少，針對這個問題，需要通過有效方法來展開分析研究，比如反滲透技術的實際構成、技術原理、水質凈化及純化水有關處理應用全都需要完善。所以，對制藥工程當中的反滲透技術的運用展開探究，意義重大。

1 反滲透技術概述

1.1 技術原理

最初，反滲透法運用在美國宇航員把尿液回收成純水使用。借助反滲透膜能夠徹底分離雜質、病毒、細菌、農藥以及重金屬。具體工作原理全部采用的是物理法，沒有添加任何化學物質以及殺菌劑，因此不會出現化學變相，同時反滲透膜不會分離溶解氧。實際上，反滲透描繪的主要是自然界當中水分在自然滲透期間的反向過程，而對于透過物質擁有選擇性薄膜被稱作半透膜。通常把只能透過溶劑但無法透過溶質的這種薄膜當作理想化的半透膜。如果將體積相同的淡水或者稀溶液與鹽水、海水或者農業分別放置在一個容器兩側，用半透膜把容器分成2個部分。在稀溶液中，溶劑會自然透過半透膜，朝著濃溶液一側流動，而此時濃溶液一側的液面要比稀溶液一側液面高出很多，產生相應的壓力差，到達滲透平衡這一狀態。這種壓力差就是滲透壓。滲透壓主要決定于濃溶液種類，與溫度和濃度性質并無關聯。如果在濃溶液一側施加比滲透壓大的壓力，濃溶液當中包含的溶劑就會朝著稀溶液一側流動，這種溶劑具體流動方向和原來的滲透方向是相反的，這個過程就是反滲透。

在對反滲透技術進行實際分配期間，滲透水通常由密度較高之處流向密度較低之處，或者由濃度較高的一端漸漸流往濃度較低的一端。由于水才可透過半透膜，對固體物質進行溶解后，無法透過半透膜，同時液體進行流動期間具備自發性，可對溶液濃度進行稀釋。溶液進行流動期間，產生壓力與水流動力通常可以達到平衡，內部也漸漸趨向穩定，然而并非完全處在靜止狀態。在這之中，分子運動過程通常較為微小，用肉眼難以觀察。站在某種角度看，逆向滲透過程為反滲透。所以，在對反滲透技術加以實際應用期間，首先需保證半透膜的存在，而且保證溶液當中實際的滲透壓比外界施壓低很多。

1.2 技術構成

反滲透系統是由預處理系統和反滲透技術構成的。在這個過程中，預處理有關技術可以對供水條件進行改善，提高反滲透膜應用的生命周期。但反滲透技術通過自身的功能，可以有效過濾原水資源當中包含的有害物質及細菌病毒，進而提高水資源的整體品質。

1.3 限制因素

反滲透膜對于水溫變化擁有較強的敏感性，產水量通常和溫度具有正比關系，這是因為溫度在逐漸提升期間，水分子黏度呈現出下降趨勢，致使水分子具有的擴散性有了明顯提升。而且，進水壓力通常不會對滲透效果產生影響。然而，換個角度來說，壓力不斷提升通常會導致靜壓力不斷升高，這會使得產水量不斷增加，但滲透量不會發生變化，透過膜的自身鹽分會在一定程度之上得到稀釋，降低鹽透率。在反滲透技術當中，鹽濃度的實際含量漸漸上升期間，滲透壓同樣會逐漸增加，當壓力長期保持不變這一前提之下，產水量在逐漸降低期間，凈壓力會漸漸減少。據有關研究證實，反滲透技術對于滲透膜有著較高要求，容易遭受污染，比較常見的一些污染類型含有膜表面的污染、微生物導致的堵塞以及結垢污染，進而使得透水量不斷降低，而鹽透率不斷提高。

2 制藥工程中反滲透技術的運用

2.1 水質凈化的應用

現階段，我國針對制藥工程當中和純凈水的水質有關的要求有著不同評價標準。在我國《藥典》當中，對于純凈水當中的CO2、重金屬、鈣鹽、易氧化物、酸堿度、硫酸鹽及氯化物這些指標有明確規定。而《藥品生產驗證指南》當中已經明確規定，純凈水的水質必須把電導方式當作一個重要的評價指標，要求根據《驗證指南》當中的具體內容，把純凈水水質具有的導電率完全控制在11μS/cm 之內。

2.2 純化水的處理應用

在純化水的處理工藝中，包含多介質特點的過濾器、加阻垢劑、高質量的活性炭的過濾器等。經過對上述裝置加以合理運用，能夠對水資源當中包含的有機物質及毒害物質專業化、科學化的去除。為了有效提升反滲透技術的運用質量及水平，要在預處理期間把原水實施有效處理，進而到達進水標準，之后把水引入至具備控制二級反滲透有關裝置當中，針對原水當中包含的鹽類物質進行有效去除。例如，進行預處理期間，之前的含鹽量為（100～300）×10-6，借助一級反滲透裝置，能夠有效去除98%的鹽分、所有懸浮物、膠體及有機物質，同時對其中實際pH 值加以合理調節，對水中氣體具有的狀態特征加以合理調整。比如，把水中原有的處于游離狀態的氣體轉化成離子狀態，之后進入至二級RO 裝置之中。而原水在RO 裝置當中加以有效作用，可以進行有效凈化[1-2]。為了提高處理及過濾效果，需在原水流入反滲透對應的后端過程之中，合理運用高密度、高質量的過濾器以及紫外線的殺菌裝置，把純凈水具有的導電率有效控制于2μS/cm 之內。

3 制藥工程中反滲透技術未來的發展前景

3.1 技術運用期間的完善

為了鞏固制藥工程這一領域當中反滲透技術的實際應用效果，需要把實際情況當作依據來對多數限制因素實施優化。同時，應當從技術人員這個方面著手，全面控制以及管理制藥工程當中反滲透技術。比如，在水引進程實際操作期間，工作人員要站在時效性這一角度，不斷增強對于水資源的管理以及控制，并且對水資源有關的處理流程加以全面監督，此種方法能夠在凈化以及有關運行效果比較慢之時，通過精度、快速的手段對現存問題加以客觀分析，有效規避其他物質向水資源當中滲透，同時可以降低反滲透膜承受的一些不利影響。在其構成之中，需要對相關運輸管道、水資源與處理設備加以及時調整，如此一來能夠確保在對反滲透技術加以運用期間，加大產水方向有可能產生的憋壓情況、輸水管道比較小及輸送點比較偏遠這些現象的阻力，同時起到增大阻力對反滲透膜造成沖擊之后，產生水量出現限制這些問題加以優化。此外，如果從未來的反滲透保障過濾效率這一層面出發，需要在水資源有關的反滲透作業完成以后，全程監督以及管控滲透質量，為以后的紫外線的凈化殺菌與精密過濾的成效提升奠定基礎。當然對于水資源有關壓力并不會影響反滲透技術的實際運用提供一個有效保障。同時也需要提升技術人員具有的專業水平及理論基礎，定期舉行有關培訓，全面掌握技術人員具有的實際能力，進而為提高反滲透技術的運用質量奠定一個堅實基礎。

3.2 技術發展

近些年來，伴隨國內反滲透技術漸漸被大量開發，相關研究領域也在逐漸深入，這使得反滲透技術漸漸擁有更加廣闊的應用領域與范圍。現階段，國內的反滲透技術已經變成了一種高端化的分離技術，同時在很多領域當中有著重要應用，其中含有酒類生產、冶金及醫療衛生這些方面。而且，反滲透技術在自主研發與快速發展期間，漸漸豐富了有關裝置設備。反滲透技術如今已經從設備發展朝著核心技術方面進行轉型，同時已經運用到了軟化水有關裝置設備及純凈水實際生產加工方面。因此，在實際應用期間，需要從設備應用著手，只有這樣才可實現技術層面的拓展。經過分析能夠發現，在制藥工程之中，反滲透技術的運用效果非常突出，也就是分離成效，不少技術很難取得較好成效。因此，在制藥工程之中，反滲透技術實現了大力發展，而且運用程度可以在未來漸漸提高。反滲透技術當中的低成本、無污染這些優勢非常重要。對這些技術加以運用能夠對提升制藥企業實際經濟效益奠定基礎，還與現階段可持續性的發展戰略非常契合，而且對于制藥企業未來的生存以及發展非常重要。在此基礎之上，對于反滲透技術進行研究除了要依靠科研機構之外，同時還需由企業方面著手，把其指定為制藥企業整體發展目標，對反滲透技術展開全面研究。在最后，在半透膜的基礎之上，科研人員可在對反滲透技術加以分析期間，把重點置于半透膜大力開發與生產加工方面，同時制造研發更加先進的設備，如抗污染、抗氧化及抗腐蝕的半透膜。如此一來，除了能夠取得對反滲透技術加以優化的作用之外，同時還能有效解決反滲透技術具體應用期間產生的一些問題。

上述內容是對于反滲透技術的一種完善分析以及未來展望，而在此過程中一定會遇到不少問題，站在長遠發展這一角度看，對于反滲透技術方面時效性的研究，應從學術文獻和實踐應用著手，把理論和實際加以融合；把制藥工程當作具體的應用案例，對半透膜加以不斷創新升級。而且，可以由反滲透技術效果及作用提高當作出發點，不斷融入自動化以及智能技術，不斷升華反滲透技術。在未來制藥企業中只有不斷提高反滲透技術的延展性，才可起到較好的效果，不管是哪個方面來說，在未來運用反滲透技術，必須遵從自動、智能、精準、高效及科技這些原則。

4 結論

綜上可知，反滲透技術擁有操作簡單、成本低等特點。如今在制藥工程當中對反滲透技術加以合理運用，可以提升制藥工程整體的發展水平，對制藥過程當中的一些難題有效解決。現階段，在制藥工程之中，反滲透技術主要在水質凈化及純化水的處理當中有著重要的應用。而在未來發展期間，制藥企業應需加大反滲透技術的研究力度，不斷強化其壓力及降低滲透膜污染實際程度，進而發揮出反滲透技術的應用價值。