摘要：伴随着科学技术的发展，自动化技术不断发展，反渗透技术的应用也越来越广。本文主要分析了反渗透技术的概念、特点和构成、反渗透系统运行的限制因素、水的污染指数的控制及反渗透技术在制药工程中的应用。
关键词：反渗透技术；应用；制药工程
前言：反渗透技术是20世纪60年代发展起来的一项新的薄膜分离技术，是依靠反渗透膜在压力下使溶液中的溶剂与溶质进行分离的过程。1995年以来，反渗透膜的使用量每年平均递增20％。据保守统计，1999年工业反渗透膜元件的市场供应量为8英寸膜6000支，4英寸膜26000支。2010年的市场将会更为强劲，膜用量一年比一年持续有较大幅度的提高。随着自动化技术的提高和日益发展，反渗透技术在各行各业得到了充分的应用，尤其在制药行业的纯化水系统中，反渗透水处理方法在制药行业愈来愈广泛地得到应用。
1 反渗透技术的概念、特点和构成
1.1 概念
反渗透技术的工作原理是将高于溶液渗透压力的压力作用下，利用只允许水透过而其他物质不能透过的半透膜截留和选择溶液中的溶质，将溶剂和溶质分离开来。因此反渗透技术又称半渗透技术。在社会生产过程中，反渗透膜的特性可以有效地去除水中的有机物、胶体、细菌、溶解盐还有一些其他的微生物，是一种耗能低、污染小、自动化程度高的分离技术。反渗透技术是一门与渗透技术相反的技术体系，最早反渗透技术是美国将尿液回收为纯净水的一种技术，这种分离技术与其他分离技术最大的不同，就是它不需要添加任何的试剂，与水发生氧化还原反应，从而达到分离有机物质的目的。这种分离技术是利用物理方法，对水增加压力，形成渗透只允许水通过的渗透膜，从而达到去除杂质的目的。因此反渗透技术广泛应用在社会各个领域。
1.2 特点
反渗透膜的特点就是能够将其它物质排除在膜的外面，而只允许水通过。在膜的两侧形成静压，并保持膜分离的平衡状态，实现混合物的分离。反渗透分体技术的重要组成部分之一就是反渗透膜，其具有的节能环保、方便处理以及方便运用的特点是其它分离技术难以超越的，因此在制药工程的运用中得到大力推广。
1.3 构成
反渗透系统由两部分构成：一是预处理系统；二是反渗透系统。预处理系统的主要功能是改善供水条件，保护反渗透主机，保证进入渗透装置的原水达到反渗透系统进水的标准，从而提高反渗透膜的生命周期。目前市场上对原水处理的设备主要是多介质过滤器。这种过滤器过滤功能比较突出，通过过滤器直接滤掉直径大于10微米的悬浮颗粒；同时加上活性炭，活性炭在过滤反应中的主要作用是去除水中的异味、有机物等。为了更好地去除污垢，还需要安装阻垢加药装置、精密过滤器等设备。阻垢剂加药装置的作用是防止钙、镁等金属物质凝结成垢。精密过滤装置可以直接过滤水中精度5微米的颗粒物质。
2 反渗透系统运行的限制因素
2.1 温度变化
反渗透膜产水电导对水温的变化十分敏感。水温每升高1℃，产水量就增加2.5％～3.0％；原因在于透过膜的水分子粘度下降、扩散性能增强。
2.2 压力
进水压力本身并不会影响盐透过量，但压力升高使得净压力升高，产水量加大，同时盐透过量几乎不变，增加的产水量稀释了透过膜的盐分，降低了透盐率，提高脱盐率。
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2.3 盐浓度
渗透压是水中所含盐分的函数，含盐量越高渗透压也增加，进水压力不变的情况下，净压力将减小，产水量降低。
2.4 膜污染
膜污染包括膜表面上结垢、金属氧化物的污染、污堵、胶体污染和微生物污染等。膜污染将导致透水量的下降，压降和透盐率的提高。
3 水的污染指数的控制
3.1 进水浊度必须符合要求
反渗透装置的水体浊度必须达到符合装置的要求，所以对澄清池的要求比较高。当澄清池澄清效果不佳，那么装置反应出水的浊度则高，那么（SDI）值也会上升，SDI值是判断水质是否符合合格的重要参考指标，它代表了水中的胶体、水中颗粒、和其他阻塞水净化设备的物质含量，SDI值的测定试验是检验反渗透进水是否符合各项指标的主要手段。SDI值大小直接影响反渗透系统运行的周期。只有设备运行过程中，出水的浊度达到出水的要求，也就是有机物的去除率符合出水要求。此外，还必须保持合适的负荷和加药量。如果SDI值为1NTU时，则需要在设备过滤器增加药量。当水的浊度为0.5NTU时，这个时候水中的悬浮物对污染指数的影响是最小的，由此可以得出结论，水的浊度与SDI值呈正比，所以设备运行过程中，必须保证机械顾虑器的出水浊度低于1NTU，并在设备添加适当的药，保证混凝的时间，并调整好设备过滤器运行反洗周期，过滤器运行初期必须每一个星期反洗一次。夏季气温比较高，微生物和有机物的繁殖速度很快，很容易改变SDI值，所以为了保证渗透效果，必须通过严格的杀菌控制微生物和有机物的生产速度。
3.2 进水COD的含量必须控制在一定的范围
化学需氧量COD是用化学方法测量水样中需要氧化的还原性物质的量，一般用于废水、废水处理厂出来和受污染的水张，能被强氧化集氧化的有机物质（亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物）的氧当量。在废水处理厂、工业废水运行过程中，COD是一种快速测定有机污染参数的方法，COD量越大，那么说明水体受到的污染越严重。当澄清池正常运行时，能去除35%一60%有机物质。活性炭的吸附性比较强，因此在反渗透装置在去除有机物质的时候也大量使用活性炭，活性炭吸附率通常在90%以上。
4 反渗透技术在制药工程中的应用
由于反渗透系统具有材料易得以及操作简单的特点，反渗透技术得以在各个领域当中推广和使用，并都得到了一定的发展，对于制药工程的反渗透技术运用来说，其取得的成就也是其它分离工具无法比拟的，优势是在针剂、片剂、大输液、生化制品设备清洗等工作中运用反渗透技术实现的工作能效。具体讲解某公司综合制剂车间利用反渗透技术进行的存水设计，分析该技术的功效。在纯化水的设计方案中，最先要对水进行预处理，即通过活性炭过滤器、多介质过滤器以及保安过滤器清理原水中的泥沙、颗粒、悬浮物等。确保欲处理的水能够进入到反渗透系统。其次，待处理的水可以进入到反渗透装置的下一步程序，即除溶解性盐的程序。而后利用紫外线杀菌器、精密过滤器等特殊的仪器进行欲处理水的消毒处理，使得处理之后的水能够符合国家标准。
结语：
反渗透技术广泛应用于各行各业，在制药工程中的应用更加突出。与其他分离技术相比，反渗透技术在制药工程中的使用获得了更高的成效。
参考文献：
[1]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):00026.
[2]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):00222.
[3]关金龙.反渗透技术在制药工程中的运用综述[J].特别健康：下,2013(12):548.
论文作者:刘佳
论文发表刊物:《基层建设》2017年第10期
论文发表时间:2017/7/26
标签：反渗透论文; 技术论文; 浊度论文; 过滤器论文; 物质论文; 工程论文; 压力论文; 《基层建设》2017年第10期论文;