НОВІТНІ МЕТОДИ ОЧИЩЕННЯ ВОДИ ДЛЯ ВИКОРИСТАННЯ У ФАРМАЦІЇ

Анотація

Для очищення води широко застосовується принцип мембранного розділення. Вода під тиском пропускається через напівпроникну мембрану. Мембранні технології відрізняються від фільтрування. При фільтруванні частинки, які вилучаються з води, залишаються на поверхні або у фільтруючому завантаженні. Під час мембран- ного фільтрування утворюється два розчини – фільтрат (чиста вода) і концентрат (розчин із затриманими речовинами). Розмір пор мембрани визначає розмір частинок, що видаляються. За їх розмірами мембранні технології класифікують на наступні типи: мікрофільтрація, ультрафільтрація, нанофільтрація і зворотний осмос. Розмір пор мембрани зменшується при переході від мікрофільтрації до зворотного осмосу. Мембрана чинить більший опір потоку води, якщо розмір пор мембрани малий, при цьому необхідний більший тиск для фільтрації. Для грубого очищення води або її підготовки до глибокого очищення використовують мікрофільтраційні мембрани з розміром пор 0,1‒1,0 мкм, які затримують суспензії і колоїдні частинки, що є причиною каламутності води. Ультрафільтраційні мембрани з розміром пор 0,01‒0,1 мкм, які затримують тривалентне залізо, бактерії, віруси, великі органічні молекули, колоїдні частинки, використовують для освітлення і знезараження води. Такі ультрафільтраційні мембрани мають асиметричну структуру, складаються з пористої основи, яка забезпечує механічну міцність, і тонкого шару в кілька десятків мкм. Ультрафільтрація не затримує розчинені солі і не змінює мінеральний склад води. Вона застосовується в побуті та промисловості, високоякісно очищає воду від домішок без використання хімічних реагентів. Завдяки цьому, застосування ультрафільтрації досить перспективне з економічної та екологічної точок зору. Чисту воду високої якості отримують завдяки нанофільтраційним мембранам з розміром пор 0,001‒0,01 мкм, які затримують небезпечні бактерії, віруси, колоїдні частинки, молекули солей важких металів, нітратів, нітритів та інших шкідливих домішок. Залежно від структури мембрани, вона пропускає 15‒90 % мінеральних солей. Чиста вода з нанофільтраційних установок застосовується в електронній, медичній, скляній, харчовій, фармацевтичній та інших галузях промисловості. Зворотноосмотичні мембрани мають найменші пори, які затримують всі віруси і бактерії, пропускаючи лише молекули води, невеликих органічних сполук і легких мінеральних солей. Зворотноосмотичні мембрани затримують близько 97‒99 % розчинених речовин. Такі мембрани використовують для отримання води високої якості при розливі води, в харчовій промисловості, виробництві алкогольних і безалкогольних напоїв, опрісненні морської води. Двоступеневий зворотний осмос є хорошою альтернативою дистиляторам-випарникам і використовується на багатьох виробництвах, таких як, наприклад, електроніка і гальваніка. Різні види мембран мають різноманітні вимоги до якості води. Мікрофільтраційні мембрани і мембрани ультрафільтрації працюють в діапазоні рН 1‒13, не бояться хлору і високого вмісту зважених речовин. Для нанофільтраційних мембран та мембран зворотного осмосу необхідна попередня обробка води, видалення розчиненого заліза, нейтралізація окисників і видалення зважених частинок. Всі види мембран вимагають дотримання технологій експлуатації, незважаючи на високий рівень автоматизації. Їх необхідно періодично промивати і очищати, щоб уникнути незворотного забруднення і виходу з ладу.