制藥工程中反滲透技術(shù)的應(yīng)用

朱海峰

（南京柯菲平制藥有限公司，江蘇南京 210000）

當(dāng)前，反滲透技術(shù)是國(guó)內(nèi)制藥工程當(dāng)中的一項(xiàng)核心技術(shù)，具有較大影響力。但在制藥工程當(dāng)中反滲透技術(shù)具體應(yīng)用有關(guān)研究比較少，針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，需要通過(guò)有效方法來(lái)展開(kāi)分析研究，比如反滲透技術(shù)的實(shí)際構(gòu)成、技術(shù)原理、水質(zhì)凈化及純化水有關(guān)處理應(yīng)用全都需要完善。所以，對(duì)制藥工程當(dāng)中的反滲透技術(shù)的運(yùn)用展開(kāi)探究，意義重大。

1 反滲透技術(shù)概述

1.1 技術(shù)原理

最初，反滲透法運(yùn)用在美國(guó)宇航員把尿液回收成純水使用。借助反滲透膜能夠徹底分離雜質(zhì)、病毒、細(xì)菌、農(nóng)藥以及重金屬。具體工作原理全部采用的是物理法，沒(méi)有添加任何化學(xué)物質(zhì)以及殺菌劑，因此不會(huì)出現(xiàn)化學(xué)變相，同時(shí)反滲透膜不會(huì)分離溶解氧。實(shí)際上，反滲透描繪的主要是自然界當(dāng)中水分在自然滲透期間的反向過(guò)程，而對(duì)于透過(guò)物質(zhì)擁有選擇性薄膜被稱作半透膜。通常把只能透過(guò)溶劑但無(wú)法透過(guò)溶質(zhì)的這種薄膜當(dāng)作理想化的半透膜。如果將體積相同的淡水或者稀溶液與鹽水、海水或者農(nóng)業(yè)分別放置在一個(gè)容器兩側(cè)，用半透膜把容器分成2個(gè)部分。在稀溶液中，溶劑會(huì)自然透過(guò)半透膜，朝著濃溶液一側(cè)流動(dòng)，而此時(shí)濃溶液一側(cè)的液面要比稀溶液一側(cè)液面高出很多，產(chǎn)生相應(yīng)的壓力差，到達(dá)滲透平衡這一狀態(tài)。這種壓力差就是滲透壓。滲透壓主要決定于濃溶液種類，與溫度和濃度性質(zhì)并無(wú)關(guān)聯(lián)。如果在濃溶液一側(cè)施加比滲透壓大的壓力，濃溶液當(dāng)中包含的溶劑就會(huì)朝著稀溶液一側(cè)流動(dòng)，這種溶劑具體流動(dòng)方向和原來(lái)的滲透方向是相反的，這個(gè)過(guò)程就是反滲透。

在對(duì)反滲透技術(shù)進(jìn)行實(shí)際分配期間，滲透水通常由密度較高之處流向密度較低之處，或者由濃度較高的一端漸漸流往濃度較低的一端。由于水才可透過(guò)半透膜，對(duì)固體物質(zhì)進(jìn)行溶解后，無(wú)法透過(guò)半透膜，同時(shí)液體進(jìn)行流動(dòng)期間具備自發(fā)性，可對(duì)溶液濃度進(jìn)行稀釋。溶液進(jìn)行流動(dòng)期間，產(chǎn)生壓力與水流動(dòng)力通?？梢赃_(dá)到平衡，內(nèi)部也漸漸趨向穩(wěn)定，然而并非完全處在靜止?fàn)顟B(tài)。在這之中，分子運(yùn)動(dòng)過(guò)程通常較為微小，用肉眼難以觀察。站在某種角度看，逆向滲透過(guò)程為反滲透。所以，在對(duì)反滲透技術(shù)加以實(shí)際應(yīng)用期間，首先需保證半透膜的存在，而且保證溶液當(dāng)中實(shí)際的滲透壓比外界施壓低很多。

1.2 技術(shù)構(gòu)成

反滲透系統(tǒng)是由預(yù)處理系統(tǒng)和反滲透技術(shù)構(gòu)成的。在這個(gè)過(guò)程中，預(yù)處理有關(guān)技術(shù)可以對(duì)供水條件進(jìn)行改善，提高反滲透膜應(yīng)用的生命周期。但反滲透技術(shù)通過(guò)自身的功能，可以有效過(guò)濾原水資源當(dāng)中包含的有害物質(zhì)及細(xì)菌病毒，進(jìn)而提高水資源的整體品質(zhì)。

1.3 限制因素

反滲透膜對(duì)于水溫變化擁有較強(qiáng)的敏感性，產(chǎn)水量通常和溫度具有正比關(guān)系，這是因?yàn)闇囟仍谥饾u提升期間，水分子黏度呈現(xiàn)出下降趨勢(shì)，致使水分子具有的擴(kuò)散性有了明顯提升。而且，進(jìn)水壓力通常不會(huì)對(duì)滲透效果產(chǎn)生影響。然而，換個(gè)角度來(lái)說(shuō)，壓力不斷提升通常會(huì)導(dǎo)致靜壓力不斷升高，這會(huì)使得產(chǎn)水量不斷增加，但滲透量不會(huì)發(fā)生變化，透過(guò)膜的自身鹽分會(huì)在一定程度之上得到稀釋，降低鹽透率。在反滲透技術(shù)當(dāng)中，鹽濃度的實(shí)際含量漸漸上升期間，滲透壓同樣會(huì)逐漸增加，當(dāng)壓力長(zhǎng)期保持不變這一前提之下，產(chǎn)水量在逐漸降低期間，凈壓力會(huì)漸漸減少。據(jù)有關(guān)研究證實(shí)，反滲透技術(shù)對(duì)于滲透膜有著較高要求，容易遭受污染，比較常見(jiàn)的一些污染類型含有膜表面的污染、微生物導(dǎo)致的堵塞以及結(jié)垢污染，進(jìn)而使得透水量不斷降低，而鹽透率不斷提高。

2 制藥工程中反滲透技術(shù)的運(yùn)用

2.1 水質(zhì)凈化的應(yīng)用

現(xiàn)階段，我國(guó)針對(duì)制藥工程當(dāng)中和純凈水的水質(zhì)有關(guān)的要求有著不同評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。在我國(guó)《藥典》當(dāng)中，對(duì)于純凈水當(dāng)中的CO2、重金屬、鈣鹽、易氧化物、酸堿度、硫酸鹽及氯化物這些指標(biāo)有明確規(guī)定。而《藥品生產(chǎn)驗(yàn)證指南》當(dāng)中已經(jīng)明確規(guī)定，純凈水的水質(zhì)必須把電導(dǎo)方式當(dāng)作一個(gè)重要的評(píng)價(jià)指標(biāo)，要求根據(jù)《驗(yàn)證指南》當(dāng)中的具體內(nèi)容，把純凈水水質(zhì)具有的導(dǎo)電率完全控制在11μS/cm 之內(nèi)。

2.2 純化水的處理應(yīng)用

在純化水的處理工藝中，包含多介質(zhì)特點(diǎn)的過(guò)濾器、加阻垢劑、高質(zhì)量的活性炭的過(guò)濾器等。經(jīng)過(guò)對(duì)上述裝置加以合理運(yùn)用，能夠?qū)λY源當(dāng)中包含的有機(jī)物質(zhì)及毒害物質(zhì)專業(yè)化、科學(xué)化的去除。為了有效提升反滲透技術(shù)的運(yùn)用質(zhì)量及水平，要在預(yù)處理期間把原水實(shí)施有效處理，進(jìn)而到達(dá)進(jìn)水標(biāo)準(zhǔn)，之后把水引入至具備控制二級(jí)反滲透有關(guān)裝置當(dāng)中，針對(duì)原水當(dāng)中包含的鹽類物質(zhì)進(jìn)行有效去除。例如，進(jìn)行預(yù)處理期間，之前的含鹽量為（100～300）×10-6，借助一級(jí)反滲透裝置，能夠有效去除98%的鹽分、所有懸浮物、膠體及有機(jī)物質(zhì)，同時(shí)對(duì)其中實(shí)際pH 值加以合理調(diào)節(jié)，對(duì)水中氣體具有的狀態(tài)特征加以合理調(diào)整。比如，把水中原有的處于游離狀態(tài)的氣體轉(zhuǎn)化成離子狀態(tài)，之后進(jìn)入至二級(jí)RO 裝置之中。而原水在RO 裝置當(dāng)中加以有效作用，可以進(jìn)行有效凈化[1-2]。為了提高處理及過(guò)濾效果，需在原水流入反滲透對(duì)應(yīng)的后端過(guò)程之中，合理運(yùn)用高密度、高質(zhì)量的過(guò)濾器以及紫外線的殺菌裝置，把純凈水具有的導(dǎo)電率有效控制于2μS/cm 之內(nèi)。

3 制藥工程中反滲透技術(shù)未來(lái)的發(fā)展前景

3.1 技術(shù)運(yùn)用期間的完善

為了鞏固制藥工程這一領(lǐng)域當(dāng)中反滲透技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果，需要把實(shí)際情況當(dāng)作依據(jù)來(lái)對(duì)多數(shù)限制因素實(shí)施優(yōu)化。同時(shí)，應(yīng)當(dāng)從技術(shù)人員這個(gè)方面著手，全面控制以及管理制藥工程當(dāng)中反滲透技術(shù)。比如，在水引進(jìn)程實(shí)際操作期間，工作人員要站在時(shí)效性這一角度，不斷增強(qiáng)對(duì)于水資源的管理以及控制，并且對(duì)水資源有關(guān)的處理流程加以全面監(jiān)督，此種方法能夠在凈化以及有關(guān)運(yùn)行效果比較慢之時(shí)，通過(guò)精度、快速的手段對(duì)現(xiàn)存問(wèn)題加以客觀分析，有效規(guī)避其他物質(zhì)向水資源當(dāng)中滲透，同時(shí)可以降低反滲透膜承受的一些不利影響。在其構(gòu)成之中，需要對(duì)相關(guān)運(yùn)輸管道、水資源與處理設(shè)備加以及時(shí)調(diào)整，如此一來(lái)能夠確保在對(duì)反滲透技術(shù)加以運(yùn)用期間，加大產(chǎn)水方向有可能產(chǎn)生的憋壓情況、輸水管道比較小及輸送點(diǎn)比較偏遠(yuǎn)這些現(xiàn)象的阻力，同時(shí)起到增大阻力對(duì)反滲透膜造成沖擊之后，產(chǎn)生水量出現(xiàn)限制這些問(wèn)題加以優(yōu)化。此外，如果從未來(lái)的反滲透保障過(guò)濾效率這一層面出發(fā)，需要在水資源有關(guān)的反滲透作業(yè)完成以后，全程監(jiān)督以及管控滲透質(zhì)量，為以后的紫外線的凈化殺菌與精密過(guò)濾的成效提升奠定基礎(chǔ)。當(dāng)然對(duì)于水資源有關(guān)壓力并不會(huì)影響反滲透技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用提供一個(gè)有效保障。同時(shí)也需要提升技術(shù)人員具有的專業(yè)水平及理論基礎(chǔ)，定期舉行有關(guān)培訓(xùn)，全面掌握技術(shù)人員具有的實(shí)際能力，進(jìn)而為提高反滲透技術(shù)的運(yùn)用質(zhì)量奠定一個(gè)堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

3.2 技術(shù)發(fā)展

近些年來(lái)，伴隨國(guó)內(nèi)反滲透技術(shù)漸漸被大量開(kāi)發(fā)，相關(guān)研究領(lǐng)域也在逐漸深入，這使得反滲透技術(shù)漸漸擁有更加廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域與范圍?，F(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)的反滲透技術(shù)已經(jīng)變成了一種高端化的分離技術(shù)，同時(shí)在很多領(lǐng)域當(dāng)中有著重要應(yīng)用，其中含有酒類生產(chǎn)、冶金及醫(yī)療衛(wèi)生這些方面。而且，反滲透技術(shù)在自主研發(fā)與快速發(fā)展期間，漸漸豐富了有關(guān)裝置設(shè)備。反滲透技術(shù)如今已經(jīng)從設(shè)備發(fā)展朝著核心技術(shù)方面進(jìn)行轉(zhuǎn)型，同時(shí)已經(jīng)運(yùn)用到了軟化水有關(guān)裝置設(shè)備及純凈水實(shí)際生產(chǎn)加工方面。因此，在實(shí)際應(yīng)用期間，需要從設(shè)備應(yīng)用著手，只有這樣才可實(shí)現(xiàn)技術(shù)層面的拓展。經(jīng)過(guò)分析能夠發(fā)現(xiàn)，在制藥工程之中，反滲透技術(shù)的運(yùn)用效果非常突出，也就是分離成效，不少技術(shù)很難取得較好成效。因此，在制藥工程之中，反滲透技術(shù)實(shí)現(xiàn)了大力發(fā)展，而且運(yùn)用程度可以在未來(lái)漸漸提高。反滲透技術(shù)當(dāng)中的低成本、無(wú)污染這些優(yōu)勢(shì)非常重要。對(duì)這些技術(shù)加以運(yùn)用能夠?qū)μ嵘扑幤髽I(yè)實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益奠定基礎(chǔ)，還與現(xiàn)階段可持續(xù)性的發(fā)展戰(zhàn)略非常契合，而且對(duì)于制藥企業(yè)未來(lái)的生存以及發(fā)展非常重要。在此基礎(chǔ)之上，對(duì)于反滲透技術(shù)進(jìn)行研究除了要依靠科研機(jī)構(gòu)之外，同時(shí)還需由企業(yè)方面著手，把其指定為制藥企業(yè)整體發(fā)展目標(biāo)，對(duì)反滲透技術(shù)展開(kāi)全面研究。在最后，在半透膜的基礎(chǔ)之上，科研人員可在對(duì)反滲透技術(shù)加以分析期間，把重點(diǎn)置于半透膜大力開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)加工方面，同時(shí)制造研發(fā)更加先進(jìn)的設(shè)備，如抗污染、抗氧化及抗腐蝕的半透膜。如此一來(lái)，除了能夠取得對(duì)反滲透技術(shù)加以優(yōu)化的作用之外，同時(shí)還能有效解決反滲透技術(shù)具體應(yīng)用期間產(chǎn)生的一些問(wèn)題。

上述內(nèi)容是對(duì)于反滲透技術(shù)的一種完善分析以及未來(lái)展望，而在此過(guò)程中一定會(huì)遇到不少問(wèn)題，站在長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展這一角度看，對(duì)于反滲透技術(shù)方面時(shí)效性的研究，應(yīng)從學(xué)術(shù)文獻(xiàn)和實(shí)踐應(yīng)用著手，把理論和實(shí)際加以融合；把制藥工程當(dāng)作具體的應(yīng)用案例，對(duì)半透膜加以不斷創(chuàng)新升級(jí)。而且，可以由反滲透技術(shù)效果及作用提高當(dāng)作出發(fā)點(diǎn)，不斷融入自動(dòng)化以及智能技術(shù)，不斷升華反滲透技術(shù)。在未來(lái)制藥企業(yè)中只有不斷提高反滲透技術(shù)的延展性，才可起到較好的效果，不管是哪個(gè)方面來(lái)說(shuō)，在未來(lái)運(yùn)用反滲透技術(shù)，必須遵從自動(dòng)、智能、精準(zhǔn)、高效及科技這些原則。

4 結(jié)論

綜上可知，反滲透技術(shù)擁有操作簡(jiǎn)單、成本低等特點(diǎn)。如今在制藥工程當(dāng)中對(duì)反滲透技術(shù)加以合理運(yùn)用，可以提升制藥工程整體的發(fā)展水平，對(duì)制藥過(guò)程當(dāng)中的一些難題有效解決?，F(xiàn)階段，在制藥工程之中，反滲透技術(shù)主要在水質(zhì)凈化及純化水的處理當(dāng)中有著重要的應(yīng)用。而在未來(lái)發(fā)展期間，制藥企業(yè)應(yīng)需加大反滲透技術(shù)的研究力度，不斷強(qiáng)化其壓力及降低滲透膜污染實(shí)際程度，進(jìn)而發(fā)揮出反滲透技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。