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技術文章

制藥用水的發展方向
點擊次數:1453 更新時間:2022-06-15

    代表當今制藥用水zui高制備工藝技術水平的是電去離子技術(electrodeionization,EDI)[6,7]。EDI技術是借助離子交換樹脂的離子交換作用以及陰陽離子交換膜對陰、陽離子的選擇性透過作用,在直流電場的作用下,實現離子定向遷移,從而完成對水的深度除鹽。由于離子交換、離子遷移及離子交換樹脂的電再生相伴發生,猶如一個邊交換邊再生的混和離子交換樹脂柱,可以連續不斷地制取高質量的制藥用水,因而該過程又稱連續去離子(continous deionization,CDI)過程。作為一種可以連續工作的深度除鹽手段,EDI接在RO之后具有很多優勢:RO對2價以上的離子,如Ca2+、Mg2+等具有很高的脫鹽率,因而可有效降低原水硬度,有利于EDI膜堆長期穩定運行;同時有利于EDI淡室水的解離,產生足夠的H+和OH-,從而實現對離子交換樹脂的電化學再生,使相當一部分樹脂處在交換-再生平衡狀態,即不*酸、堿對樹脂進行化學再生,且離子交換樹脂用量僅相當于傳統工藝的5%。
    另外,EDI電流密度的增加以及淡室中樹脂表面水解離不斷產生的H+和OH-,可使淡室水的局部pH值發生變化,形成不利于細菌生長的環境條件;同時,由于陰離子交換樹脂表面帶正電荷,而細菌尤其是對制藥用水影響較大的革蘭陰性菌帶負電荷,使其易被吸附到陰離子交換樹脂表面,處于水解離zui活躍的部位,從而使其生長受到抑制甚至被殺滅,進而大大減輕EDI產水受細菌內毒素污染的程度,這是EDI優于傳統工藝的一大特點。在原水進入RO-EDI系統之前先經過濾、吸附、軟化等預處理,可降低淤塞指數(SDI),清除游離余氯,軟化水質,保護膜性能,這樣就可大大延長RO-EDI系統的使用壽命。
    其實,早在20世紀50年代國外就有人提出了EDI的概念,但在此后30多年內,EDI技術一直沒有取得實質性進展,其技術難點主要在于裝置的結構設計與運行參數的確定。直到1987年,才由美國Millipore公司推出*臺商業性的實驗室用小型EDI裝置。90年代,美國Ionpure等公司將EDI技術用于制藥用水的生產,才真正實現了產業化 近幾年,我醫學科學院衛生裝備研究所采用RO(一級)-EDI為核心技術,配合必要的預處理和后處理設施,構建了完整的水處理系統。該所于2000年完成了科研成果的轉化,將其應用于制藥業,獲得了良好的效率。RO-EDI水處理系統產水水質高,電阻率達到15~18mΩ/cm(普通離子交換系統僅達到1mΩ/cm),細菌內毒素含量小于001EU/ml。據分析,EDI與RO等相結合的膜分離技術將是21世紀zui有前景的制藥用水生產技術之一,隨著《中國藥典》的修訂,這一技術必將在我國得到推廣。

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