當前反滲透裝置運行管理中若干問題的探討

摘 要：目前反滲透技術是醫藥企業制備生產用純化水的典型工藝，而要使純化水系統長期穩定的運行，一個必不可少的影響因素是反滲透裝置的運行管理。在此，文章將對反滲透裝置制造純化水時在運行管理中的若干問題予以探討，并對反滲透設備的影響因素和運行特點進行較為詳細、系統的闡述，總結了在實際運行管理中應注意的問題。

關鍵詞：反滲透裝置；醫藥業生產用水；運行管理

引言

反滲透裝置純化水技術是近二十年來廣泛應用的水處理技術，它是一種借助于選擇透過性膜（簡稱RO膜）的功能，以壓力作為推動力的膜分離技術，是一種制備純化水的膜技術。近些年來，我國的反滲透技術日趨成熟，尤其在醫藥行業更是被廣泛的應用于生產用純化水的制備工藝，但該技術仍然存在一些問題，而且這些問題依然影響著反滲透裝置運行的穩定性和可靠性。所以繼續對反滲透裝置運行管理中存在的問題進行研究，也有助于我國醫藥行業的發展進步。

要使反滲透裝置具備長期穩定的性能，良好的運行管理是一個必不可少的影響因素，在長期運行管理中應著重注意如下問題：

1 反滲透裝置中選擇透過性膜（簡稱RO膜）的污染及清洗辦法

1.1 選擇透過性膜的污染因素

在進行醫藥類生產用水的制備時，反滲透裝置工作一段時間后，選擇透過性膜（RO膜）就會受到給水中可能存在的難溶性鹽類或者懸浮物的污染，在這些污染中較為常見的是硫酸鈣沉淀、碳酸鈣沉淀、金屬氧化物沉淀、硅酸鹽沉淀物、無機或有機沉淀混合物、NOM天然有機物、合成有機物、微生物等的污染。污染性質和污染速度取決于多種因素的共同影響，如給水水質和系統回收率等因素。

1.2 選擇透過性膜的化學清洗與物理沖洗

清洗選擇透過性膜時要將清洗液以低壓大流量的形式在膜高壓側循環，此時膜元件需裝在壓力容器內，并且需要用專業的清洗裝置完成這項任務。清洗選擇透過性膜元件的一般步驟：

首先，用泵將潔凈、無游離氯的反滲透純化水從清洗箱打入到壓力容器內并且排放幾分鐘；其次，用潔凈的純化水在清洗箱中配制清洗溶液；再次，將清洗溶液在壓力容器中循環一小時；然后，清洗完成，排凈清洗箱并且進行沖洗，向清洗箱內充滿干凈的純化水以備接下來沖洗，最后，重復第一步的操作，在沖洗反滲透系統后，在純化水排放閥打開狀態下運行反滲透系統，直到純化水清潔、無泡沫或無清洗劑，這樣清洗任務就完成了。

2 選擇透過性膜（簡稱RO膜）活性的影響因素

2.1 溫度

溫度是一個重要的影響因素，選擇透過性膜（簡稱RO膜）的滲透性僅受到溫度影響，溫度的高低與選擇透過性膜的滲透性的高低成正比，這就造成了水通量的凈推動力減小。同時，溫度對壓降也具有影響，溫度的高低與壓降的高低成反比，當溫度升高時，壓降減小，這就會造成膜通道的污堵。

2.2 壓力

當壓力增大時，會造成選擇透過性膜的水通量提高，然而，壓力增大并不會影響鹽的透過量。在鹽的透過量穩定不變的情況下，如果水通量增大，那么所制備的純化水中的含鹽量就會下降，因此，脫鹽率就提高了。但是當壓力超過一定的值時，壓力的增大就會影響到鹽的透過量，導致鹽透過量也增加，脫鹽率就不會再提高了。

2.3 給水含鹽量

滲透壓是水中鹽分或有機物濃度的函數，含鹽量越高滲透壓就會越高。在給水壓力固定不變的情況下，凈壓力將會降低，產水量也會隨之降低。選擇透過性膜兩側的鹽濃度差與透鹽率成正比，給水含鹽量越高，濃度差也越大，透鹽率上升，致使脫鹽率降低。對于同一系統來說，給水含鹽量不同，其運行壓力和純化水的電導率也有一定的差別，給水含鹽量每提高l00ppm，給水壓力就要增加約0.007MPa，同時由于濃度的增加，純化水電導率也相應的增加。

2.4 給水pH值

膜組件均具有允許的pH值范圍，給水pH值對產水量幾乎不會造成任何影響，但是就算是在允許的范圍內，給水PH值對脫鹽率也會造成很大的影響。一方面，給水pH值對產品水的電導率存在影響。這是因為選擇透過性膜自身都會帶有一定的活性基團，pH值可以通過影響選擇透過性膜表面的電場從而影響離子的遷移；另一方面，pH值對給水中雜質的形態也具有直接性的影響，如對于可離解的有機物，其截留率隨pH值的降低而下降；再有就是由于水中溶解的CO2會受到給水pH值的影響，當pH值較低時。CO2以氣態形式存在，易于透過選擇透過性膜，所以pH低時脫鹽率也會較低，隨著pH值的升高，CO2由氣態轉化為CO32-和HCO3-離子，脫鹽率也會隨之升高。經過實際研究發現，給水pH值在7.5～8.5之間的時候，脫鹽率將會達到最高。

3 選擇透過性膜（簡稱RO膜）的最佳更換時間的確定及其意義

3.1 選擇透過性膜的最佳更換時間的確定

依據回歸分析法可以求出產水量與硬度和電導率的關系式，通過這個關系式計算出周期產水量的下降值，然后用公式列表進行求解，不考慮時間價值。以兩次清洗時間間隔四個月為一個周期，由此可以求出，第七個周期時選擇透過性膜的周期使用費用為最低，所以由此得知，更換選擇透過性膜的最佳時機是4×7=28個月。

3.2 確定選擇透過性膜的最佳更換時間的意義

當我們可以確定選擇透過性膜的最佳更換時間時，一方面，可以通過這個時間來進行選擇透過性膜的更換，避免因為更換過于頻繁而導致制備生產用水的成本上漲，從而牽動藥品的成本也隨之上漲；另一方面，由于生產用水的質量問題對醫藥生產的質量影響是很大的，所以一旦因使用了污染嚴重的膜組件而造成生產用水質量的下降，從而生產出質量不合格的藥品，便可能危害到人們的生命健康。

4 結束語

現如今，醫藥行業使用反滲透裝置制備純化水已經非常普遍，不過由于醫藥行業的產品質量關乎人們的生命健康，對于生產用水的制備當然也要格外小心，所以，在生產過程中還是應該注意運行管理上的合理、認真，嚴格按照規范操作，并且注意對裝置的保養和定期清理，這樣便可有效的提高反滲透裝置及選擇性透過膜的使用壽命，提高反滲透系統的長期穩定性，同時也可以保障制備的純化水的產出量及水質，提高我國醫藥領域的產品質量和生產效率。

參考文獻

[1]肖宏.反滲透裝置運行管理中若干問題的探討[J].冶金動力，2001，（4）：57-59.

[2]章華.反滲透裝置的運行管理[J].工業用水與廢水，2006，37（6）：62-64.