制药工程中反渗透技术的应用研究
2018-03-28卢晓锋
卢晓锋
(浙江医药昌海生物股份有限公司,浙江绍兴 310000)
反渗透技术是在20世纪60年代提出,其属于薄膜分离技术,是在反渗透压力的合理调控下,以相应的溶剂以及溶质为关键点,在一定程度上将其分离,最终实现实验目的。目前,较为常见的各种膜分离技术中,反渗透技术具有较快的发展速度,其逐渐表现出稳定发展的态势。随着科学技术的迅速发展,自动化技术逐渐呈上升发展趋势,各领域往往将反渗透技术加以广泛应用,尤其在制药工程中,相应的反渗透水处理手段在一定程度上被广泛的应用[1]。
1 反渗透技术的概述
1.1 工作原理
反渗透技术密度在实际分配过程中,渗透水往往从密度较高的地方流向较低的地方,或者从浓度较高端逐渐流向浓度较低端。因为只有水才能穿透半透膜,溶解固体物质后,其并不能穿过半透膜,并且溶液在流动的过程中具有自发性,其能稀释溶液浓度。溶液在不断流动的过程中,其产生的压力以及水流动力往往会达到平衡,内部逐渐趋向于稳定,但是并不是完全属于静止状态,其中存在的分子运动过程往往比较微小,肉眼无法观察。从某种角度上讲,渗透的逆向过程就是反渗透,因此,在实际应用反渗透技术的过程中,首先要确保存在半透膜,同时要确保溶液内实际渗透压要远远低于外界施压[2]。
1.2 影响因素
反渗透膜对水温变化具有敏感性,相应的产水量往往与温度成正比,主要原因在于温度在不断升高的过程中,相应的水分子自身的黏度逐渐呈下降趋势,使得相应的水分子扩散性显著提高。另外,进水压力自身往往不会影响渗透效果,但是换个角度讲,压力持续升高往往会造成相应的静压力逐渐增加,使得相应的产水量也逐渐增加,透过量是不变的,透过膜自身的盐分在一定程度上受到稀释,为盐透率的显著降低提供可靠性保障。反渗透技术中盐浓度含量逐渐上升的同时,相应的渗透压也逐渐增加,在压力保持不变的前提下,产水量在不断降低的过程中,相应的净压力也会逐渐减少。有研究表明,反渗透技术对相应的渗透膜提出较高的要求,其往往极易受到污染,较为常见的污染类型主要包括膜表面污染、结垢污染或者微生物造成的阻塞,其导致透水量逐渐下降,相应的盐透率逐渐上升[3]。
2 合理控制进水COD含量与进水浑浊度
随着科学技术的迅速发展,相应的反渗透设备在不断地改革创新,其对水体污染程度提出较高要求,在显著降低水浑浊度的同时,让反渗透系统运行周期得以反映实际指数情况。另外还需合理控制进水的COD(以化学方法为基点,对原水中存在的氧化物质含量得以合理计算)含量,以废水以及污水水样为重要参照标准同时在一定程度上采用COD计算有机物污染含量,不断增加数值,导致水体受到的污染度愈加严重。最后,澄清池在实际运行过程中,有机物要想有效去除,所需的活性炭需要具有吸附性,满足制药过程的实际需求,推动我国制药业可持续发展[4]。
3 反渗透技术在制药工程中的应用
3.1 纯净水水质
在我国,《中华人民共和国药典》以及《药品生产验证指南》是衡量纯净水水质的重要标准,其对应的氯化物以及重金属等相关项目作出明确规定,同时将相应的评估指标作作为重要电导,并且以各项规章制度为关键点,确保纯净水水质电导率合理控制在11 us/cm以下。
3.2 纯化水处理工艺
目前,在制药工程中合理应用反渗透技术主要是纯净水的处理工艺,其一般是由相应的纯化水预处理系统加以控制,其中主要包括活性炭过滤器、多介质过滤器以及加阻垢剂三部分装置,三者间进行科学合理的稳定运行,才能科学合理去除原水内的杂质。因此,以相关水标准(温度20~25 ℃,pH值8~10)为关键点,确保原水预处理效果较为理想,首先在相关水引进程控制范围内,添加二级反渗透装置,有效去除水溶液中存在的盐类物质。另外,相关所需用水得以合理预处理后,其中的含盐量需要控制在200ppm左右。要将相应的有机物或悬浮物去除率达到98%以上,需要运行一级反渗透装置,合理调对节相关溶液的酸碱性加以调节,确保水溶液逐渐转变为气体状态,其转变为离子状态后,将其逐渐运输到相应的二级反渗透装置,最终达到净化原水的目的。要想显著提升相应的反渗透过滤效率,首先在原水经过反渗透后端内,以紫外线杀菌器以及精密过滤器为重要参照标准,确保整个原水净化处理能科学合理的加以完成[5]。同时,相应的杀菌方法还需改革创新,及时更换膜组件,同时进行一周一次非氧化性杀菌,保持其浓度在0.07%,浸泡大约4 h时间,每月一次氧化性杀菌剂(NaCIO),保持其浓度在0.1%,浸泡大约24 h时间。
4 结语
反渗透膜自身具有材料简易、操作过程简单等显著特点,使得相应的膜分离技术自身更加具有优势,其具有良好的发展前景。制药工程中科学合理的应用反渗透技术有利于对相应的工程难题做出有效改善,在一定程度上推动制药工程实现可持续发展,同时为我国医疗事业的长远发展提供可靠性保障。
[1]伦立军,薛柳玲.综述制药工程中反渗透技术的应用[J].工程技术:引文版,2016(9):306.(有无卷号、期号,请按完整格式填写,下同。)
[2]田苗苗,师怡硕,李佳然.制药工程中反渗透技术的应用[J].丝路视野,2017(18):130.
[3]陈春宇.制药工程中反渗透技术的应用[J].化学工程与装备,2017(1):196-197.
[4]陈滔.制药工程中反渗透技术的应用[J].工程技术:文摘版,2016(6):26.
[5]王晨,石中华.关于制药工程中反渗透技术的应用[J].自然科学:文摘版,2016(4):222.