国内反渗透水处理技术存在问题及改进措施

电力18讯：    概述
    制药生产工艺用水可分为原料药用水和制剂用水。制剂用水又分为口服药用水和注射药用水。除原料药配料用水可用自来水外,其余均须用纯水。
    反渗透（ＲＯ）是水处理中高精技术,９０年代中期起在我国的医药行业得到了广泛的应用,它的使用极大地延长了传统的离子交换设备的再生周期,减少了酸碱排放量,有利地保护了生态环境。随着《药品生产质量管理规范》（ＧＭＰ）技术标准的深入贯彻与实施,全国许多药厂相继进行技术改造,陆续引进国外的先进技术和装备,ＲＯ水处理技术及设备逐渐被制药行业所采用。

１常用的反渗透水处理工艺方案
    常用工艺流程见图１。

２反渗透设备在应用中存在的问题
    反渗透除盐较其他除盐装置,如:蒸发器、电渗析、复床等,有着独到的特点和优势,反渗透国产化的工作也日益得到重视。随着反渗透技术应用的增多,出现的问题也日益严重。笔者近年来对反渗透水处理装置的应用进行了广泛调研,共收集了全国各地各行业的ＲＯ水处理装置９９套资料,其中全套国外引进的７６套,部分国产、部分引进的设备共同组成的有１３套,全套设备均为国产的有１０套。经整理研究发现,全套进口的正常使用率为３０%;部分国产、部分引进的设备正常使用率为６０%;全套国产的正常使用率为１０%。上述问题的出现主要有以下几方面原因:
    ①全套进口设备由于原水水质的不同,缺乏技术论证及工艺修改,照搬照抄,不适合我国实情。所以反渗透进水一定要根据原水水质的不同进行预处理,以满足设备对进水水质的要求。
    ②有些技术能力较差的企业,不懂得反渗透装置膜元件及其数量的合理选择,膜元件的合理排列等,造成部分膜元件在非正常情况下运行。
    ③国产膜质量不过关。膜的质量的好坏直接影响到盐及其它杂质的去除率,美国陶氏化学公司生产的Ｆｉｌｍｔｅｃ复合膜,其截留率可稳定在９０%以上。
    ④运行管理不严。系统运行时,压力要处于膜的可承受的工作压力范围,防止超强度,超负荷运行,使膜产生机械性损伤,导致泄漏发生。当反渗透系统运行一段时间后,出现制水量锐减,制水水质恶化或者压差增高时,说明膜已需要清洗,此时应将机器转换成清洗状态,使系统自行清洗,即可恢复膜的功能。

３技术改进
３.１机械过滤器的设计
    进口设备正常使用率低的主要原因是预处理设备没有结合我国原水水质差的特点,机械过滤器反冲洗不彻底,上层滤砂结块,ＳＤＩ（污染指标）升高,造成了膜的污堵,影响系统运行。ＲＯ装置一般要求ＳＤＩ＜４（各膜元件生产商对ＳＤＩ有不同的要求）,要达到上述要求,笔者通过调研及实践提出以下建议:
３.１.１机械过滤器的选择
    结合我国原水水质及设备材质、填料的情况,建议使用双层过滤料过滤器。从过滤的机理来说,应由大而小,而实际上机械过滤器都是通过上层最细的砂层来截留,故最上层砂容易堵塞、结块,水头损失增长快。若在砂上层再添加颗粒状无烟煤则增加容污能力,运行周期长,水头损失增长较慢,实践中应用效果良好。
３.１.２机械过滤器的反冲洗
    机械过滤器由于内部装填石英砂比重较大,反冲不易,许多系统运行不稳定是忽视了反冲洗彻底、干净这个过程,系统上设置的反冲装置均达不到反冲洗强度的要求,这是许多水处理设备生产厂及工程公司存在的问题。经笔者与某处理设备有限公司共同研究及实践,采用气、水反复冲洗的方法,机械过滤器污堵后的反冲洗效果十分明显,砂层清洗情况十分干净,性能恢复良好,具体措施是:
    ①在设计反冲洗装置时,反冲泵、管道必须符合反冲洗量的要求,反冲洗强度为１２～１５Ｌ／（ｓ・ｍ２）;
    ②采用压缩空气擦洗滤料,使滤料表面的污泥等物脱落,其强度为１８～２５Ｌ／（ｓ・ｍ２）。
３.１.３内部填料的选择
    内部填料,根据其排水结构的不同可选用不同粒径的石英砂,但最上层石英砂粒径应在０.３ｍｍ。在最上部装填０.５～１.０ｍｍ颗粒无烟煤,其高度不低于２００ｍｍ。
３.２活性碳吸附的应用
    活性碳吸附器主要有二个功能:①吸附水中部分有机物,吸附率为６０%左右;②吸附水中余氯。对于直接抽取地下水的用户,可取消活性碳,若硬度较大则选用软水器,地表水则必须使用活性碳,因为水中杀菌剂活性余氯具有较强的氧化性,会损坏ＲＯ膜,根据ＲＯ系统进水要求余氯＜０.１ｍｇ／Ｌ,所以用活性碳去吸附余氯。另外活性碳脱除余氯并不是单纯的吸附作用,而是在其表面发生催化作用,所以活性碳不存在吸附饱和的问题,只是损失碳而己。
３.３混凝药剂的选择
    在机械过滤器前加入各种凝