代表當(dāng)今制藥用水zui高制備工藝技術(shù)水平的是電去離子技術(shù)(electrodeionization,EDI)[6,7]。EDI技術(shù)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(xiàn)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(fā)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(xù)不斷地制取高質(zhì)量的制藥用水,因而該過程又稱連續(xù)去離子(continous deionization,CDI)過程。作為一種可以連續(xù)工作的深度除鹽手段,EDI接在RO之后具有很多優(yōu)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(wěn)定運行;同時有利于EDI淡室水的解離,產(chǎn)生足夠的H+和OH-,從而實現(xiàn)對離子交換樹脂的電化學(xué)再生,使相當(dāng)一部分樹脂處在交換-再生平衡狀態(tài),即不*酸、堿對樹脂進行化學(xué)再生,且離子交換樹脂用量僅相當(dāng)于傳統(tǒng)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(chǎn)生的H+和OH-,可使淡室水的局部pH值發(fā)生變化,形成不利于細(xì)菌生長的環(huán)境條件;同時,由于陰離子交換樹脂表面帶正電荷,而細(xì)菌尤其是對制藥用水影響較大的革蘭陰性菌帶負(fù)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(chǎn)水受細(xì)菌內(nèi)毒素污染的程度,這是EDI優(yōu)于傳統(tǒng)工藝的一大特點。在原水進入RO-EDI系統(tǒng)之前先經(jīng)過濾、吸附、軟化等預(yù)處理,可降低淤塞指數(shù)(SDI),清除游離余氯,軟化水質(zhì),保護膜性能,這樣就可大大延長RO-EDI系統(tǒng)的使用壽命。
其實,早在20世紀(jì)50年代國外就有人提出了EDI的概念,但在此后30多年內(nèi),EDI技術(shù)一直沒有取得實質(zhì)性進展,其技術(shù)難點主要在于裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計與運行參數(shù)的確定。直到1987年,才由美國Millipore公司推出*臺商業(yè)性的實驗室用小型EDI裝置。90年代,美國Ionpure等公司將EDI技術(shù)用于制藥用水的生產(chǎn),才真正實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化 近幾年,我醫(yī)學(xué)科學(xué)院衛(wèi)生裝備研究所采用RO(一級)-EDI為核心技術(shù),配合必要的預(yù)處理和后處理設(shè)施,構(gòu)建了完整的水處理系統(tǒng)。該所于2000年完成了科研成果的轉(zhuǎn)化,將其應(yīng)用于制藥業(yè),獲得了良好的效率。RO-EDI水處理系統(tǒng)產(chǎn)水水質(zhì)高,電阻率達(dá)到15~18mΩ/cm(普通離子交換系統(tǒng)僅達(dá)到1mΩ/cm),細(xì)菌內(nèi)毒素含量小于001EU/ml。據(jù)分析,EDI與RO等相結(jié)合的膜分離技術(shù)將是21世紀(jì)zui有前景的制藥用水生產(chǎn)技術(shù)之一,隨著《中國藥典》的修訂,這一技術(shù)必將在我國得到推廣。
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