全膜法水處理工藝是一種新研究出的水處理組合工藝，它將超濾、反滲透以及EDI三種相互分離獨立的膜處理技術(shù)進(jìn)行組合，并按照制藥要求進(jìn)行純水的制取，達到了對水中所含污染物的高效去除以及深度脫鹽的目的。全膜法水處理工藝在純水的提取和制獲中發(fā)揮著(zhù)極為重要的作用，其因為在制取過(guò)程中有效減少了酸堿的排放量，降低了對環(huán)境的污染指數，所以被各大水站廣泛采用。在本篇文章中，筆者將采用對比論證方式，對某水站改進(jìn)制水方法前，以及改進(jìn)制水方法后的不同情況進(jìn)行對比分析，研究并論證全膜法水處理工藝在制藥行業(yè)中的具體應用。

　　一、某水站制水工藝設計

　　純水，是制藥行業(yè)進(jìn)行藥物制作時(shí)所必需的原料之一。為了保證并提高制藥原料中純水的質(zhì)量，我們就需要對純水的制取工藝加以分析和探究。某水站與某制藥企業(yè)達成合作方式，為制藥企業(yè)提供純水資源，促進(jìn)制藥產(chǎn)業(yè)和水站管理組織的共同發(fā)展。初始期，水站采用離子交換工藝來(lái)進(jìn)行純水的制取，但是這種制取方式存在著(zhù)一定不足，不僅在制取效果上差強人意，在制取過(guò)程中還會(huì )產(chǎn)生大量污染物，對環(huán)境造成嚴重污染。鑒于此，相關(guān)研究人員改進(jìn)了制水工藝，在原有基礎上引進(jìn)了一種新的水源處理工藝，即全膜法水處理工藝，并取得了較好成績(jì)。下面對全膜法水處理工藝和原有的離子交換制水工藝進(jìn)行比較。

　　1、工藝設計對比

　　1.1預處理系統之間的比較。傳統制水工藝中，主要采用砂、炭來(lái)進(jìn)行過(guò)濾，而現有的全膜法水處理工藝則選擇砂、UF進(jìn)行過(guò)濾，兩者相比較，炭和UF兩者的主要作用都是能夠對水中的有機物加以去除，但在實(shí)際效果上，前者活性炭去除有機物的主要途徑是吸附，而在對有機物進(jìn)行吸附之后很容易在水中滋生其他細菌，細菌在水中生長(cháng)以及排泄，又再次對水質(zhì)造成污染。鑒于此，我們在制藥行業(yè)中進(jìn)行高純水的制取工作時(shí)，通常會(huì )選擇后者，即UF膜來(lái)完成。制藥行業(yè)中采用UF膜進(jìn)行純水制取的最大優(yōu)點(diǎn)是不會(huì )像活性炭那樣，對有機物吸附之后還會(huì )產(chǎn)生一系列的后續弊端，再次對已作處理的水質(zhì)進(jìn)行二次污染。

　　1.2除鹽系統之間的比較。在傳統制水工藝中，其所配備和采用的水質(zhì)除鹽系統多屬于軟化一級RO系統，而全膜法水處理中所采用的除鹽系統則為二級RO系統。其中，前者一級RO系統對鹽分的去除率是一給常數，不會(huì )根據水質(zhì)的不同而改變其鹽分去除率，如果原水質(zhì)的硬度較高，那么其采用軟化一級RO系統處理之后的水質(zhì)硬度也同樣會(huì )居高不下。而這樣的水質(zhì)往往不適用也不符合制藥工業(yè)對純水的要求。新處理工藝所采用的二級RO處理系統則可以有效的去除水中含量過(guò)高的鹽分，其最高除鹽率可達到99%以上，除了不能對硬水進(jìn)行良好的處理以外，其他水質(zhì)經(jīng)其處理過(guò)后，幾乎都能滿(mǎn)足制藥工業(yè)的要求。

　　1.3深度除鹽系統之間的比較。傳統混床除鹽與EDI比對?；齑渤}效果很好，問(wèn)題是操作麻煩，需要消耗大量的藥劑再生，同時(shí)帶來(lái)環(huán)保問(wèn)題，混床用強酸性陽(yáng)樹(shù)脂再生劑HCl的比耗（按100%計）50—150g/L，濃度5%—8%。強堿性陰樹(shù)脂再生劑NaOH的比耗60—150g/L，濃度2%—4%。制取高純水的離子交換樹(shù)脂往往都采用高比耗的再生劑，所以酸堿的用量非常大。由此造成的運輸、儲存、使用、廢液等問(wèn)題。而EDI結構緊密，占地小，操作簡(jiǎn)單，完全自動(dòng)化，水質(zhì)穩定，運行可靠。根據華瑞制藥廠(chǎng)另一套10m3/hEDI工程，上海復旦張江生物醫藥股份有限公司2m3/hRO-EDI工程，卡樂(lè )康包衣技術(shù)有限公司1m3/hRO-EDI工程等等累積的經(jīng)驗，EDI系統運行只要嚴格控制好RO純水水質(zhì)符合EDI進(jìn)水要求，就可確保EDI長(cháng)期穩定運行，產(chǎn)水水質(zhì)穩定。華瑞制藥廠(chǎng)的10m3/hEDI系統2005年10月投入運行至今，EDI產(chǎn)水水質(zhì)仍保持在17MΩ·cm以上。

　　2、全膜法水處理工藝的介紹

　　全膜法水處理工藝是在超濾、反滲透以及EDI三種相互分離獨立的膜處理技術(shù)進(jìn)行有機組合的基礎之上發(fā)展而來(lái)的，其實(shí)現了高效率去除水中有機物以及深度除鹽的功能，使得所制作和獲取的純水的純凈度更高、質(zhì)量更可靠，也更能符合制藥工業(yè)對純水原料的要求。全膜法水處理工藝彌補和改善了傳統制水工藝存在的不足，滿(mǎn)足了制水難度日益增加、復雜水質(zhì)處理更為不易的市場(chǎng)需求，從實(shí)質(zhì)上促進(jìn)和推動(dòng)了水站整個(gè)水處理系統運行的穩定性，并在節約成本，制水效果高效的基礎上，減少了對環(huán)境的污染。

　　2.1超濾設計

　　超濾運行設計通過(guò)增加氣沖，在線(xiàn)自動(dòng)化學(xué)清洗，降低回收率，濃水循環(huán)等手段，減小設備的污染速度，以期盡可能地延長(cháng)藥洗周期，降低停工頻率。特別是超濾有每半小時(shí)一次的反洗程序，包括有氣水雙洗、水反洗、正洗，及時(shí)阻止污染物在膜表面的堆積，使超濾膜化學(xué)清洗的周期大大延長(cháng)。

　　超濾比原有的活性炭工藝，在制藥行業(yè)的GMP驗證中有明顯的優(yōu)勢。由于活性炭容易孳生細菌，故還需配備活性炭殺菌消毒系統，但實(shí)際應用下來(lái)，活性炭的殺菌工藝總不能達到理想效果。而超濾可避免這一問(wèn)題，通過(guò)反洗、加藥等工藝降低微生物污染的可能性，且實(shí)際運行效果理想。

　　2.2反滲透設計

　　設計中考慮采用抗污染性較好的苦咸水元件，并采用一殼五芯設計，提高設備的處理性能。一級反滲透用BW30-365共40支，一殼五芯、5-3排列；二級反滲透用BW30-400共25支，一殼五芯、3-2排列；一級進(jìn)水加藥有阻垢劑、亞硫酸氫鈉，分別用以防止結垢和去除余氯。

　　二級濃水用部分回流至高壓泵前，因為二級的回收率高，濃水側流速偏低，這樣的設計可以加快進(jìn)水側的流速，在湍流的情況下，破壞了滯留層，膜表面不易結垢，增加除鹽效果。

　　2.3EDI設計

　　多臺模塊并聯(lián)的情況，必須注意每臺模塊的進(jìn)水量和出水量的一致恒定，所以本次設計安裝時(shí)為每個(gè)模塊都配有獨立的調節流量裝置，做到每個(gè)模塊濃水、產(chǎn)水、極水的流量基本一致，運行穩定，延長(cháng)模塊運行使用壽命。

　　二、結束語(yǔ)

　　綜上所述，全膜法應用于制取高純水是一條既經(jīng)濟、又環(huán)保，技術(shù)可靠的制取高純水工藝路線(xiàn)，特別是在當前中國制藥行業(yè)面臨GMP驗證要求越來(lái)越高的情況下，全膜法制水工藝應加以推廣應用。 

作者：佚名　　來(lái)源：中國水處理網(wǎng)