试析制药工程中反渗透技术的应用于伟强论文_于伟强 董立梅

试析制药工程中反渗透技术的应用于伟强论文_于伟强 董立梅

【摘要】伴随着科学技术和医药业的不断发展和进步,制药用水的水质要求也在逐步提高,传统的制水工艺,如离子交换法已远远不能满足制药的要求,为了适应制药业的发展需要,反渗透膜技术这一先进、有效的水质净化技术广泛应用在制药行业的水处理系统中。本文简要分析了反渗透技术的原理和影响因素,并集中阐释了反渗透技术在制药工程项目中的应用。

【关键词】反渗透技术; 原理 ;影响因素; 制药工程; 应用

引言

反渗透技术是与二十世纪六十年代出现的一项隔膜分离新技术,是依靠反渗透膜在压力作用下与溶液中的溶剂、溶质进行交融和实现分离的过程。水作为一种特殊的物质存在于制药工业当中,在药品生产过程中,为了药品制作的需要,我們将水生产出离子水、纯化水、注射用水等等。在用工艺用水技术生产制药用水的过程中,水质的质量与药品的质量密切相关,所以采用科学合理的技术生产制药用水极为重要。

一、反渗透技术原理和影响因素

(一) 反渗透技术的工作原理

反渗透技术主要是根据渗透压的作用对有机物和水进行分离的,只要施加或降低压力就可以有效地把水分离出来,操作过程中的能耗自然而然就会比其他技术少很多。通过比较精密的膜制液体将实施对象进行分隔的技术,其工作原理在于利用精密膜液压力差值带来的动力,通过渗透膜使溶液中的溶剂能够分解出来。其中产生的压力差值又可称为渗透压,一般受溶液自身特性及其浓度、温度很大程度上能够影响渗透压的高低情况。而提到的反渗透膜是一种精密且比较复杂的装置,很容易出现堵塞或污染的情况,而且即便是微小的损伤也影响该装置的整体效能。所以要求使用反渗透膜时,必须保证进水的水质,通过分析水质特点、水质性质对原水进行处理,使反渗透膜装置应用过程中能够以水质符合标准为前提,实现高效能。

(二)反渗透技术影响因素

(1)温度。反渗透膜对电导引起的水温变化非常敏感,水温升高直接导致水产量增加,渗透膜的水分子粘度下降是导致这个现象的主要原因。

(2)压力。进水压力和渗透效果之间的影响往往不大,但是若是从另外一个角度分析,压力持续性增高也会对静压力产生相应的影响,这就会导致产水量不断增大,在透水量不变的情况下,就会造成盐分浓度降低,能一定程度上提高盐透率水平。

(3)盐的浓度。水中盐分的含量用渗透压来表示,溶液中盐分含量高则相应的渗透压就高,当进水压不变的情况下净压的减小就会导致产水量降低。

(4)渗透膜污染。渗透膜是整个渗透系统中非常重要的组成部分,因此膜的好坏直接影响到整个渗透过程的质量。但是在实际的生产过程中不能避免渗透膜遭到污染和损坏,其污染的主要形式有膜表面上的污垢堆积、金属氧化物污染、污物堵塞、胶体污染、以及微生物的污染,这些污染将会导致透水量下降,进一步引起压降和盐率提高。

二、反渗透技术在制药工程中的应用

将反渗透技术应用在制药工程项目中,主要是参与制药工程纯净水水质处理过程。结合我国对制药工程项目的要求和规范可知,要利用药品生产验证指南对纯净水水质标准进行集中监督和管理。最关键的是,要对水质中氯化物和重金属等进行集中分析和明确规,有效完善评估指标的同时就能完成电导管理工作,确保能结合规章制度落实系统化分析机制,有效将纯净水的水质电导率控制在<11us/cm范围内,以保证后续工作的合理性。利用反渗透技术能对纯净水进行工艺处理,主要是对纯化水进行预处理后完成控制工作,在实际应用中,要利用活性炭过滤设备、多介质过滤设备以及加阻垢剂等,建立完整运行系统后就能提升杂质的处理效果。目前,将温度为20摄氏度到25摄氏度、pH为8到10作为关键项目,能有效满足预处理的实际要求。

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第一,要对水引进程予以集中监督和管理,将其约束在规定的范围内,确保能提升具体问题具体分析的能力,从而提高操作过程的科学性,也能减少后续技术处理工作中存在的问题。并且,要向其中有效添加二级反渗透装置,合理性减少水溶液中存在的盐类物质,确保能提升整体管控工作的基本水平,将其控制在200ppm以下。

第二,要对所需用水进行合理性预处理,并且在此基础上将悬浮物去除率控制在98%以上,一定程度上完善反渗透装置的应用效果,从而维护管理工作的基本水平,实现调节机制的综合管理目标。需要注意的是,在具体操作过程中要保证水溶液的酸碱度能得到合理性调整,从而提升水溶液的状态管理水平,对气体状态、离子状态的转变过程进行集中监督和管控。只有维护具体操作流程,才能将其运送到二级反渗透装置中,并且提升净水处理效果的综合价值。

第三,为了有效提升反渗透过滤效率,就要对原水反渗透后的实际质量进行监督和管控,确保能借助紫外线杀菌设备和精密过滤设备予以集中处理,并且能建立相应的数据对比分析,提升净化效果。与此同时,相关人员要结合创新机制建立完整的后续管控提供保障。例如,要对杀菌方法进行集中改革和创新,并且要结合实际情况有效更换膜组件结构,利用一周一次的非氧化性杀菌机制进行系统处理,将浓度控制在0.07%左右,浸泡4个小时,并且要在每个月利用次氯酸钠进行一次大规模消毒,将浓度控制在0.1%左右,并且保证浸泡时间能被控制在24個小时内。

三、反渗透技术的发展前景

随着社会的快速发展,反渗透技术也广泛应用在社会各个领域,反渗透技术成为国内应用最广、发展速度最快的一种分离技术。从上个世纪九十年代开始到现在反渗透技术的应用以每年20%以上的增速发展,已经遍布全国的医疗卫生、电子生产、酒类生产、冶金等多个行业。反渗透是水处理中高新技术,90年代中期在我国的医药行业开始得到了广泛的应用,它的使用极大地延长了传统的离子交换设备的再生周期,减少了酸碱排放量,有力地保护了生态环境。随着科学技术的进步,反渗透技术也得到了一定的提高和发展,反渗透这种无污染、低成本的优势将给企业带来更多的效益。因此未来越多的企业开始研究反渗透技术,渗透膜是反渗透技术实施的关键,反渗透系统的工作质量直接决定了渗透膜的渗透功能,因此相关技术人员应该加大渗透膜的研发,研发出抗氧化能力、抗污染和抗腐蚀能力强的新型渗透膜。

四、结束语

总而言之,反渗透技术是当前国际上最为先进也是最为节能的膜分离技术,具有操作简便、环境污染小、能源消耗少、适应能力强等优点被广泛运用在制药工程中。正是因为反渗透技术本身具有材料简单且操作过程简便的特征,能为全面提升技术运行管理工作创设良好的环境,为制药工程项目的全面进步创设良好的平台。

参考文献

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[6]黄兴伟.如何在制药工程中应用反渗透技术[J].饮食保健,2017(11):287.

论文作者:于伟强 董立梅

论文发表刊物:《医师在线》2020年7期

论文发表时间:2020/4/22

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