反渗透技术及其在制药工程中的运用

　　

        反渗透技术主要是以水为溶剂，利用反渗透膜的过滤选择功能，分离水中不同物质。1748 年法国的一位科学家实验过程中，发现水能自发地扩散到装有酒精的猪身体这个现象，从而首次揭示了膜分离现象。膜分离技术具有其他分离技术无法比拟的优势，它具有无污染、低能耗、操作简单等优点，因此膜分离技术应用在社会环境工程、食品生产、生物工程、制药工程、饮水等各个领域，并取得了一定的成效。
　　
　　1  反渗透技术概述
　　
　　1.1  反渗透技术概念
　　
　　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。因此反渗透技术又成半渗透技术。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  反渗透技术工作原理
　　
　　反渗透技术是依靠高压实现渗透的功能，利用特制的高压水泵，对原水进行处理，给原水增加 6-20 公斤的压力，在高压下原水孔径被压缩，形成 0.0001 微米的反渗透膜。反渗透膜只允许体积小于 0.0001 微米的水分子通过，其他的病菌、病毒、真菌都无法通过，只能随着废水排出去。
　　
　　1.3  反渗透系统的构成
　　
　　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  制约反渗透技术的因素
　　
　　影响反渗透技术的渗透效果因素有很多，主要集中在压力、温度、盐的浓密和渗透膜污染等因素。在渗透过程过程中，反渗透技术对水温比较敏感，水温的变化会影响水产量，水温和水产量呈正比关系，温度升高，水产量也增加，这也是造成渗透膜水分子的粘度下降的主要因素。第二压力，只有当压力达到一定的强度，才能达到渗透的效果，一般反渗透的压力比较大，压力越大，净压越高，水中的盐透度会增加，从而影响影响渗透膜的含盐量，影响反渗透装置的脱盐效果。第三盐浓度，在渗透反应中，渗透压表示水中的含盐量，如果溶液中的含盐量越高，那么就表示渗透膜的压力越高；如果进水压力不便，净压降低产水量也会降低。第四就是反渗透膜的污染问题。渗透膜是渗透反应技术最关键的环节，渗透膜的质量好坏直接关系到整个渗透质量，所以在生产过程中，必须保证渗透膜处在一个干净、无污染的环境下，避免在渗透过程中受到其他物质的污染。渗透膜污染的主要形式有金属氧化污染、膜表面的污垢堆积、污染物堵塞、微生物污染和胶体污染。这些污染物质会影响透水量。
　　
　　3  SDI 值的控制