制药工程中反渗透技术的应用

朱海峰

（南京柯菲平制药有限公司，江苏南京 210000）

当前，反渗透技术是国内制药工程当中的一项核心技术，具有较大影响力。但在制药工程当中反渗透技术具体应用有关研究比较少，针对这个问题，需要通过有效方法来展开分析研究，比如反渗透技术的实际构成、技术原理、水质净化及纯化水有关处理应用全都需要完善。所以，对制药工程当中的反渗透技术的运用展开探究，意义重大。

1 反渗透技术概述

1.1 技术原理

最初，反渗透法运用在美国宇航员把尿液回收成纯水使用。借助反渗透膜能够彻底分离杂质、病毒、细菌、农药以及重金属。具体工作原理全部采用的是物理法，没有添加任何化学物质以及杀菌剂，因此不会出现化学变相，同时反渗透膜不会分离溶解氧。实际上，反渗透描绘的主要是自然界当中水分在自然渗透期间的反向过程，而对于透过物质拥有选择性薄膜被称作半透膜。通常把只能透过溶剂但无法透过溶质的这种薄膜当作理想化的半透膜。如果将体积相同的淡水或者稀溶液与盐水、海水或者农业分别放置在一个容器两侧，用半透膜把容器分成2个部分。在稀溶液中，溶剂会自然透过半透膜，朝着浓溶液一侧流动，而此时浓溶液一侧的液面要比稀溶液一侧液面高出很多，产生相应的压力差，到达渗透平衡这一状态。这种压力差就是渗透压。渗透压主要决定于浓溶液种类，与温度和浓度性质并无关联。如果在浓溶液一侧施加比渗透压大的压力，浓溶液当中包含的溶剂就会朝着稀溶液一侧流动，这种溶剂具体流动方向和原来的渗透方向是相反的，这个过程就是反渗透。

在对反渗透技术进行实际分配期间，渗透水通常由密度较高之处流向密度较低之处，或者由浓度较高的一端渐渐流往浓度较低的一端。由于水才可透过半透膜，对固体物质进行溶解后，无法透过半透膜，同时液体进行流动期间具备自发性，可对溶液浓度进行稀释。溶液进行流动期间，产生压力与水流动力通常可以达到平衡，内部也渐渐趋向稳定，然而并非完全处在静止状态。在这之中，分子运动过程通常较为微小，用肉眼难以观察。站在某种角度看，逆向渗透过程为反渗透。所以，在对反渗透技术加以实际应用期间，首先需保证半透膜的存在，而且保证溶液当中实际的渗透压比外界施压低很多。

1.2 技术构成

反渗透系统是由预处理系统和反渗透技术构成的。在这个过程中，预处理有关技术可以对供水条件进行改善，提高反渗透膜应用的生命周期。但反渗透技术通过自身的功能，可以有效过滤原水资源当中包含的有害物质及细菌病毒，进而提高水资源的整体品质。

1.3 限制因素

反渗透膜对于水温变化拥有较强的敏感性，产水量通常和温度具有正比关系，这是因为温度在逐渐提升期间，水分子黏度呈现出下降趋势，致使水分子具有的扩散性有了明显提升。而且，进水压力通常不会对渗透效果产生影响。然而，换个角度来说，压力不断提升通常会导致静压力不断升高，这会使得产水量不断增加，但渗透量不会发生变化，透过膜的自身盐分会在一定程度之上得到稀释，降低盐透率。在反渗透技术当中，盐浓度的实际含量渐渐上升期间，渗透压同样会逐渐增加，当压力长期保持不变这一前提之下，产水量在逐渐降低期间，净压力会渐渐减少。据有关研究证实，反渗透技术对于渗透膜有着较高要求，容易遭受污染，比较常见的一些污染类型含有膜表面的污染、微生物导致的堵塞以及结垢污染，进而使得透水量不断降低，而盐透率不断提高。

2 制药工程中反渗透技术的运用

2.1 水质净化的应用

现阶段，我国针对制药工程当中和纯净水的水质有关的要求有着不同评价标准。在我国《药典》当中，对于纯净水当中的CO2、重金属、钙盐、易氧化物、酸碱度、硫酸盐及氯化物这些指标有明确规定。而《药品生产验证指南》当中已经明确规定，纯净水的水质必须把电导方式当作一个重要的评价指标，要求根据《验证指南》当中的具体内容，把纯净水水质具有的导电率完全控制在11μS/cm 之内。

2.2 纯化水的处理应用

在纯化水的处理工艺中，包含多介质特点的过滤器、加阻垢剂、高质量的活性炭的过滤器等。经过对上述装置加以合理运用，能够对水资源当中包含的有机物质及毒害物质专业化、科学化的去除。为了有效提升反渗透技术的运用质量及水平，要在预处理期间把原水实施有效处理，进而到达进水标准，之后把水引入至具备控制二级反渗透有关装置当中，针对原水当中包含的盐类物质进行有效去除。例如，进行预处理期间，之前的含盐量为（100～300）×10-6，借助一级反渗透装置，能够有效去除98%的盐分、所有悬浮物、胶体及有机物质，同时对其中实际pH 值加以合理调节，对水中气体具有的状态特征加以合理调整。比如，把水中原有的处于游离状态的气体转化成离子状态，之后进入至二级RO 装置之中。而原水在RO 装置当中加以有效作用，可以进行有效净化[1-2]。为了提高处理及过滤效果，需在原水流入反渗透对应的后端过程之中，合理运用高密度、高质量的过滤器以及紫外线的杀菌装置，把纯净水具有的导电率有效控制于2μS/cm 之内。

3 制药工程中反渗透技术未来的发展前景

3.1 技术运用期间的完善

为了巩固制药工程这一领域当中反渗透技术的实际应用效果，需要把实际情况当作依据来对多数限制因素实施优化。同时，应当从技术人员这个方面着手，全面控制以及管理制药工程当中反渗透技术。比如，在水引进程实际操作期间，工作人员要站在时效性这一角度，不断增强对于水资源的管理以及控制，并且对水资源有关的处理流程加以全面监督，此种方法能够在净化以及有关运行效果比较慢之时，通过精度、快速的手段对现存问题加以客观分析，有效规避其他物质向水资源当中渗透，同时可以降低反渗透膜承受的一些不利影响。在其构成之中，需要对相关运输管道、水资源与处理设备加以及时调整，如此一来能够确保在对反渗透技术加以运用期间，加大产水方向有可能产生的憋压情况、输水管道比较小及输送点比较偏远这些现象的阻力，同时起到增大阻力对反渗透膜造成冲击之后，产生水量出现限制这些问题加以优化。此外，如果从未来的反渗透保障过滤效率这一层面出发，需要在水资源有关的反渗透作业完成以后，全程监督以及管控渗透质量，为以后的紫外线的净化杀菌与精密过滤的成效提升奠定基础。当然对于水资源有关压力并不会影响反渗透技术的实际运用提供一个有效保障。同时也需要提升技术人员具有的专业水平及理论基础，定期举行有关培训，全面掌握技术人员具有的实际能力，进而为提高反渗透技术的运用质量奠定一个坚实基础。

3.2 技术发展

近些年来，伴随国内反渗透技术渐渐被大量开发，相关研究领域也在逐渐深入，这使得反渗透技术渐渐拥有更加广阔的应用领域与范围。现阶段，国内的反渗透技术已经变成了一种高端化的分离技术，同时在很多领域当中有着重要应用，其中含有酒类生产、冶金及医疗卫生这些方面。而且，反渗透技术在自主研发与快速发展期间，渐渐丰富了有关装置设备。反渗透技术如今已经从设备发展朝着核心技术方面进行转型，同时已经运用到了软化水有关装置设备及纯净水实际生产加工方面。因此，在实际应用期间，需要从设备应用着手，只有这样才可实现技术层面的拓展。经过分析能够发现，在制药工程之中，反渗透技术的运用效果非常突出，也就是分离成效，不少技术很难取得较好成效。因此，在制药工程之中，反渗透技术实现了大力发展，而且运用程度可以在未来渐渐提高。反渗透技术当中的低成本、无污染这些优势非常重要。对这些技术加以运用能够对提升制药企业实际经济效益奠定基础，还与现阶段可持续性的发展战略非常契合，而且对于制药企业未来的生存以及发展非常重要。在此基础之上，对于反渗透技术进行研究除了要依靠科研机构之外，同时还需由企业方面着手，把其指定为制药企业整体发展目标，对反渗透技术展开全面研究。在最后，在半透膜的基础之上，科研人员可在对反渗透技术加以分析期间，把重点置于半透膜大力开发与生产加工方面，同时制造研发更加先进的设备，如抗污染、抗氧化及抗腐蚀的半透膜。如此一来，除了能够取得对反渗透技术加以优化的作用之外，同时还能有效解决反渗透技术具体应用期间产生的一些问题。

上述内容是对于反渗透技术的一种完善分析以及未来展望，而在此过程中一定会遇到不少问题，站在长远发展这一角度看，对于反渗透技术方面时效性的研究，应从学术文献和实践应用着手，把理论和实际加以融合；把制药工程当作具体的应用案例，对半透膜加以不断创新升级。而且，可以由反渗透技术效果及作用提高当作出发点，不断融入自动化以及智能技术，不断升华反渗透技术。在未来制药企业中只有不断提高反渗透技术的延展性，才可起到较好的效果，不管是哪个方面来说，在未来运用反渗透技术，必须遵从自动、智能、精准、高效及科技这些原则。

4 结论

综上可知，反渗透技术拥有操作简单、成本低等特点。如今在制药工程当中对反渗透技术加以合理运用，可以提升制药工程整体的发展水平，对制药过程当中的一些难题有效解决。现阶段，在制药工程之中，反渗透技术主要在水质净化及纯化水的处理当中有着重要的应用。而在未来发展期间，制药企业应需加大反渗透技术的研究力度，不断强化其压力及降低渗透膜污染实际程度，进而发挥出反渗透技术的应用价值。