制药工程中反渗透技术的应用研究

2018-03-28卢晓锋

生物化工 2018年3期

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。