在制药生产中,反渗透设备的预处理工艺是保障后续反渗透系统稳定运行、确保产水水质达标的关键环节。其核心作用是去除原水中可能影响反渗透膜性能的各类杂质,如悬浮颗粒、胶体、有机物、微生物、余氯等,为反渗透膜提供适宜的进水条件。以下是常见的预处理工艺:
格栅与精密过滤
原水首先经过格栅过滤,拦截水中体积较大的漂浮物,如树枝、塑料碎屑等,避免这些杂质进入后续设备造成堵塞或损坏。随后进入精密过滤环节,通过不同孔径的滤网进一步去除水中的细小悬浮颗粒、泥沙等,降低水的浑浊度,减少后续处理工序的负担。
混凝与絮凝处理
当原水中含有较多胶体颗粒和微小悬浮物时,需进行混凝与絮凝处理。向水中投加混凝剂,使胶体颗粒失去稳定性,相互吸附凝聚形成较小的絮体;再通过絮凝过程,让小絮体进一步聚集形成较大的、易于沉淀的颗粒,从而为后续的固液分离创造条件,有效降低水中胶体和部分有机物的含量。
沉淀与澄清
经过混凝絮凝后的水进入沉淀池或澄清池,利用重力作用使形成的大颗粒絮体自然沉降,实现固液分离。上清液则进入下一道处理工序,这一步能显著降低水的浊度,减少后续过滤设备的截留压力,确保出水水质更稳定。
多介质过滤
多介质过滤通常采用石英砂、无烟煤等多种滤料按特定比例分层填充。水通过滤层时,滤料会截留水中残留的细小悬浮颗粒、絮体等杂质,进一步净化水质。同时,多介质过滤还能在一定程度上吸附水中的部分有机物和胶体,提高水的洁净度。
活性炭吸附
活性炭具有丰富的孔隙结构,对水中的有机物、余氯、异味、色度等有较强的吸附能力。在预处理中,活性炭吸附主要用于去除原水中的余氯,因为余氯会氧化反渗透膜材料,影响膜的使用寿命和过滤效果。此外,活性炭还能吸附部分有机物和微生物,进一步提升进水质量。
软化处理
若原水硬度较高,需进行软化处理以去除钙、镁等金属离子。常用的软化方法包括离子交换法等,通过降低水中硬度,避免反渗透膜表面形成水垢,防止膜孔堵塞,保证反渗透系统的稳定运行和产水效率。
保安过滤
保安过滤是预处理的最后一道工序,通常采用精密滤芯。其作用是截留前序处理后可能残留的微小颗粒、胶体等杂质,确保进入反渗透系统的水符合膜的进水要求,有效保护反渗透膜免受污染或损坏,延长膜的使用周期。
制药生产中反渗透设备的预处理工艺需根据原水水质(如水源类型、杂质成分及含量等)和反渗透系统的具体要求进行组合与调整。合理设计的预处理工艺能为反渗透设备提供优质的进水,保障其长期稳定运行,进而为制药生产提供符合标准的纯化水,助力药品质量的把控。