张佳琦
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摘要:当前,从世界范围而言,在节能效果最好,水平最高,发展最快的分离技术中,反渗透技术占据了重要地位。反渗透技术的快速发展源自上个世纪90年代末期,当时它已经被广泛的应用到了制药工程中,并得到了大力的推广。随着时代的发展,信息化时代到来,反渗透技术更是广泛的应用到了纯净水设备、环境工程、食品等众多领域,尤其是在制药生产过程中的纯化水系统中,其优势十分突出。本文针对反渗透技术发展的未来趋势、阻碍其发展的因素及其在制药工程中纯净水水质和纯化水处理工艺领域的应用,探究反渗透技术在制药工程中的有效应用办法。
关键词:制药工程;反渗透技术;应用
引言:近年来,反渗透技术已成功成为世界上发展快且最先进和环保的分离技术,并具有操作方法简单、无污染和耗能低等优点,创建了优于其他技术的先河。其工作原理是将反渗透膜进行过滤选择,经过水溶剂将不同的物质完全分离。随着信息与科技技术的发展,反渗透技术也随之更新,因其适用范围扩大,在制药领域也可充分利用。
1.反渗透技术简述
反渗透技术工作原理渗透水从密度髙流向密度低的区域,也可称其为从浓度髙流向浓度低的区域,并且半透膜只有水可以穿过,溶液的自发性流动将溶液浓度进行稀释。在流动过程中水流动力与压力平衡时,即可达到内部稳定,其稳定状态并非完全静止,因为水内溶剂浓度一致,分子可任意在两边进行流动,其体积密度与水量均呈相等状态。由于分子运动过程小以至于肉眼看不到其运动轨迹,所以,呈现在人眼中为相对静止的状态。若内外压力保持平等时,将会延长平衡时间。渗透的逆向过程即为反渗透,所以使用反渗透技术必须要使溶液内的渗透压要比外界施压低并且要使半透膜存在其中;其次,反渗透装置的构成对于反渗透装置而言,其是由两部分构成的,分别为:预处理系统、反渗透系统。现如今市场基本是采用多介质过滤器对原水进行处理,因其过滤效果比较明显,直径超过10微米的悬浮颗粒可用此直接过滤。同时加入活性炭,其作用是将水中的有机物及异味有效去除。为更彻底的去除污垢,还可安装精密过滤器和阻垢加药设备。精密过滤器能将水中5微米的颗粒物质直接过滤。阻垢剂加药设备是避免镁、钙等金属物质变成污垢。
2.反渗透技术的影响因素
根据工作实践得出结论,是影响反渗透系数的主要因素温度、压力、溶液浓度和膜污染。
2.1温度
通常反渗透技术在导电的应用对水温的变化非常敏感,当水的温度上升程度,每一个生产水将增加2.5%〜3%,粘度下降的主要原因是水分子通过膜,扩散性能的季度。
2.2压力
在这里所说的压力主要由进水压力,但压力使温度更高的静态压力温度的上升,水越来越多,也改变盐的同时通过极其严重,很容易影响到技术分析和措施。在目前工作的同时,通过不同的流生成的盐的数量与盐稀释有着密切的关系,以提高分离脱盐率。
2.3盐浓度
渗透压主要反映了水盐,盐含量、压力越大越多,渗透系数变得更加明显,在静水压力不变的情况下,净压力会降低,水率降低。
2.4膜污染
膜污染包括膜表面污染、金属氧化物污染,污染,胶体污染和微生物污染等。透明膜污染将导致水滴、压降和盐率增加。
3.反渗透技术在制药工程中的应用策略
3.1操作与生产优势
反渗透装置利用膜将其他物质排除在外,只可允许水通过,并在膜的两侧位置形成静压模式,使隔膜分离状态守恒,充分符合混合物分离技术的要求。反渗透膜是其技术的重要组成部分,具有运用和处理方便、节能环保的特点,很难被其他相关技术超越。对于反渗透技术在制药方面来说,也为其取得巨大的成就。在具体使用情况中,其是公司的综合制剂车间通过反渗透技术进行存水设计,并详细分析反渗透系统的功效。在纯化水的设计计划中,首先,将水进行预处理,即利用多介质过滤器、活性炭过滤器和保安过滤器,对原水中的颗粒、泥沙、悬浮物等物质进行过滤处理,并确保预处理的水可以顺利进入到反渗透装置中的下一步程序,也就是除溶解性盐的程序;最后,通过精密过滤器、紫外线杀菌器等髙效过滤仪器,对预处理水进行消毒处理,能够切实保证用此方式处理的水可充分符合国家制定的相关标准。由于反渗透设备具有多种制作便捷等优质,在制药过程中被广泛使用,国家对反渗透系统也提出较髙的要求,在其净水过程中所系的一切相关装置,都应严格按照相关标准进行使用。
3.2纯净水处理工艺
纯净水处理系统是由多种装置组成,在其安全、稳定运行的前提下,可达到清除原水中杂质的效果。在保证原水处理效果达标之后,才可将水进行下一环节处理。经过处理后的水,利用一级反渗透装置可显著减少水内含盐量,同时,水内的胶体等悬浮物也可得到减少,使水满足净化标准。由于水可以导电的特质,在制作过程中,必须将水中的导电率保持在2uS/cm以内,让其符合2000年国家所规定的相关标准。
4.反渗透技术未来的发展
近年来,反渗透技术已经在我国的众多领域得到了普及和推广,在众多分离技术中,它的应用领域最为广泛,发展也是最快的。反渗透技术自上个世纪90年代开始兴起,目前已深入到了冶金、医疗、食品生产等各个领域。应对这一发展变化,我国很多企业已经成套的对反渗透设备进行生产。以莱特莱德水处理科技有限公司为例,其生产的设备涵盖范围很广,包括:矿泉水生产线、纯净水生产、反渗透装置等多个领域,并且其生产的水处理设备和配件也是型号多样,因此,该公司生产的反渗透设备广泛的应用到了电力、化工、食品、制药等众多领域。值得一提的是,在制药工程领域,反渗透技术拥有其他分离技术无可比拟的优势,科技的发展给反渗透技术的发展又一次注入了活力,因其成本低、无污染的特点,更有利于企业的发展。因此,反渗透技术的研发被众多的企业所关注,在运用反渗透技术的过程中,渗透膜起到了关键性的作用,而渗透膜的渗透功能则是受到反渗透系统工作质量的直接影响,因此渗透膜的研发是反渗透技术发展尤为关键的问题,技术人员要不断的深入研究,从抗污染、抗腐蚀、抗氧化等方面着手,不断的提升渗透膜的性能。
结语:总之,反渗透膜被应用到制药工程中,有效的解决了制药过程中的分离困难问题,促使制药工程进一步得到发展。但由于现如今反渗透技术在应用的过程中易受多种因素的影响,导致反渗透膜最终研究效果与预想效果不符。因此,还需专业人员对其研究,改善其不足之处,使反渗透膜技术能够更好的运用到制药事业中,为制药工程的发展以及技术的创新做出进一步改善。
参考文献:
[1]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(01)