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制药用水的发展方向
点击次数:740 发布时间:2015-02-28

    代表当今制药用水zui高制备工艺技术水平的是电去离子技术(electrodeionization,EDI)[6,7]。EDI技术是借助离子交换树脂的离子交换作用以及阴阳离子交换膜对阴、阳离子的选择性透过作用,在直流电场的作用下,实现离子定向迁移,从而完成对水的深度除盐。由于离子交换、离子迁移及离子交换树脂的电再生相伴发生,犹如一个边交换边再生的混和离子交换树脂柱,可以连续不断地制取高质量的制药用水,因而该过程又称连续去离子(continous deionization,CDI)过程。作为一种可以连续工作的深度除盐手段,EDI接在RO之后具有很多优势:RO对2价以上的离子,如Ca2+、Mg2+等具有很高的脱盐率,因而可有效降低原水硬度,有利于EDI膜堆长期稳定运行;同时有利于EDI淡室水的解离,产生足够的H+和OH-,从而实现对离子交换树脂的电化学再生,使相当一部分树脂处在交换-再生平衡状态,即不必用酸、碱对树脂进行化学再生,且离子交换树脂用量仅相当于传统工艺的5%。
    另外,EDI电流密度的增加以及淡室中树脂表面水解离不断产生的H+和OH-,可使淡室水的局部pH值发生变化,形成不利于细菌生长的环境条件;同时,由于阴离子交换树脂表面带正电荷,而细菌尤其是对制药用水影响较大的革兰阴性菌带负电荷,使其易被吸附到阴离子交换树脂表面,处于水解离zui活跃的部位,从而使其生长受到抑制甚至被杀灭,进而大大减轻EDI产水受细菌内毒素污染的程度,这是EDI优于传统工艺的一大特点。在原水进入RO-EDI系统之前先经过滤、吸附、软化等预处理,可降低淤塞指数(SDI),清除游离余氯,软化水质,保护膜性能,这样就可大大延长RO-EDI系统的使用寿命。
    其实,早在20世纪50年代国外就有人提出了EDI的概念,但在此后30多年内,EDI技术一直没有取得实质性进展,其技术难点主要在于装置的结构设计与运行参数的确定。直到1987年,才由美国Millipore公司推出*台商业性的实验室用小型EDI装置。90年代,美国Ionpure等公司将EDI技术用于制药用水的生产,才真正实现了产业化 近几年,我国军事医学科学院卫生装备研究所采用RO(一级)-EDI为核心技术,配合必要的预处理和后处理设施,构建了完整的水处理系统。该所于2000年完成了科研成果的转化,将其应用于制药业,获得了良好的效率。RO-EDI水处理系统产水水质高,电阻率达到15~18mΩ/cm(普通离子交换系统仅达到1mΩ/cm),细菌内毒素含量小于001EU/ml。据分析,EDI与RO等相结合的膜分离技术将是21世纪zui有前景的制药用水生产技术之一,随着《中国药典》的修订,这一技术必将在我国得到推广。

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