純化水制備工藝講座(新)

1、純化水制備工藝 * 2021年年6月月24日日 C S P C 水質(zhì)概論水質(zhì)概論 n水是一切有機(jī)化合物和生命物質(zhì)的源泉，是人類水是一切有機(jī)化合物和生命物質(zhì)的源泉，是人類 賴以生存的寶貴資源。水也是藥品生產(chǎn)不可缺少賴以生存的寶貴資源。水也是藥品生產(chǎn)不可缺少 的重要原輔材料。制藥工業(yè)中所用的水，特別是的重要原輔材料。制藥工業(yè)中所用的水，特別是 用來制造藥物產(chǎn)品的水（純化水和注射用水）的用來制造藥物產(chǎn)品的水（純化水和注射用水）的 質(zhì)量，直接影響藥物產(chǎn)品的質(zhì)量。因此它必須同質(zhì)量，直接影響藥物產(chǎn)品的質(zhì)量。因此它必須同 藥品生產(chǎn)的其它原輔材料一樣，達(dá)到藥典規(guī)定的藥品生產(chǎn)的其它原輔材料一樣，達(dá)到藥典規(guī)定的

2、質(zhì)量指標(biāo)。質(zhì)量指標(biāo)。 天然水天然水 n制藥工業(yè)中大量使用的工藝用水的源水，來自自制藥工業(yè)中大量使用的工藝用水的源水，來自自 然界。天然條件下的水在自然界的循環(huán)過程中，然界。天然條件下的水在自然界的循環(huán)過程中， 通過不斷與空氣、地表、地層接觸及對(duì)巖石與土通過不斷與空氣、地表、地層接觸及對(duì)巖石與土 壤的溶解等作用而被污染，含有各種雜質(zhì)。各國(guó)壤的溶解等作用而被污染，含有各種雜質(zhì)。各國(guó) 藥典均要求，制藥用水應(yīng)以符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)的水藥典均要求，制藥用水應(yīng)以符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)的水 為源水。為源水。 天然水中的雜質(zhì)及危害天然水中的雜質(zhì)及危害 n在自然界中，天然水中的雜質(zhì)通常可以分為三類：在自然界中，天然水中的雜質(zhì)

3、通?？梢苑譃槿悾?第一類是懸浮物，其主要成分是泥沙、粘土、動(dòng)第一類是懸浮物，其主要成分是泥沙、粘土、動(dòng) 植物殘骸、微生物、有機(jī)物等；第二類是膠體，植物殘骸、微生物、有機(jī)物等；第二類是膠體， 膠體顆粒是許多分子或離子的集合體，這種細(xì)小膠體顆粒是許多分子或離子的集合體，這種細(xì)小 顆粒具有較大的比表面積，從而使它具有特殊的顆粒具有較大的比表面積，從而使它具有特殊的 吸附能力，而被吸附的物質(zhì)往往是水中的離子，吸附能力，而被吸附的物質(zhì)往往是水中的離子， 因此膠體微粒帶有一定的電荷；第三類雜質(zhì)是溶因此膠體微粒帶有一定的電荷；第三類雜質(zhì)是溶 解物，溶解物以分子或離子狀態(tài)存在。解物，溶解物以分子或離子狀態(tài)存

4、在。 天然水中需要去除的有關(guān)雜質(zhì)天然水中需要去除的有關(guān)雜質(zhì) 水中的懸浮物；水中的懸浮物； 藻類與原生動(dòng)物；藻類與原生動(dòng)物； 泥沙和粘土；泥沙和粘土； 細(xì)菌；細(xì)菌； 不溶性物質(zhì)；不溶性物質(zhì)； 天然水中需要去除的有關(guān)雜質(zhì)天然水中需要去除的有關(guān)雜質(zhì) （2 2）溶解狀物質(zhì)溶解狀物質(zhì) 鹽類物質(zhì)；主要是鈉鹽、鈣鹽和錳鹽。鹽類物質(zhì)；主要是鈉鹽、鈣鹽和錳鹽。 氣體；在水體中，氣體主要為二氧化碳、硫化物氣體；在水體中，氣體主要為二氧化碳、硫化物 和有機(jī)物分解氣體。和有機(jī)物分解氣體。 膠體物質(zhì)；膠體物質(zhì)包括溶膠體和高分子化合物。膠體物質(zhì)；膠體物質(zhì)包括溶膠體和高分子化合物。 制藥用水的制備制藥用水的制備 n制藥用水

5、制備方法選定原則制藥用水制備方法選定原則 n制藥用水系統(tǒng)除控制化學(xué)指標(biāo)及微粒污染外，必制藥用水系統(tǒng)除控制化學(xué)指標(biāo)及微粒污染外，必 須有效地處理和控制微生物及細(xì)菌內(nèi)毒素的污染。須有效地處理和控制微生物及細(xì)菌內(nèi)毒素的污染。 制藥用水的制備制藥用水的制備 n純化水制備常用的水處理技術(shù)純化水制備常用的水處理技術(shù) n純化水的質(zhì)量取決于源水的水質(zhì)及純化水制備系純化水的質(zhì)量取決于源水的水質(zhì)及純化水制備系 統(tǒng)的組成和處理能力。純化水制備系統(tǒng)的配置應(yīng)統(tǒng)的組成和處理能力。純化水制備系統(tǒng)的配置應(yīng) 根據(jù)源水水質(zhì)、水質(zhì)變化、用戶對(duì)純化水質(zhì)量的根據(jù)源水水質(zhì)、水質(zhì)變化、用戶對(duì)純化水質(zhì)量的 要求、投資費(fèi)用、運(yùn)行費(fèi)用等技術(shù)經(jīng)濟(jì)

6、指標(biāo)綜合要求、投資費(fèi)用、運(yùn)行費(fèi)用等技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)綜合 考慮確定?？紤]確定。 n源水進(jìn)水的含鹽量在源水進(jìn)水的含鹽量在500mg/L以下時(shí)，一般采以下時(shí)，一般采 用普通的離子交換法去除鹽類物質(zhì)。用普通的離子交換法去除鹽類物質(zhì)。 n對(duì)含鹽量對(duì)含鹽量5001000mg/L的源水，可結(jié)合源水的源水，可結(jié)合源水 中硬度與堿度的比值，考慮采用弱酸、強(qiáng)堿陽(yáng)床中硬度與堿度的比值，考慮采用弱酸、強(qiáng)堿陽(yáng)床 串聯(lián)或組成雙層床。串聯(lián)或組成雙層床。 制藥用水的制備制藥用水的制備 當(dāng)源水的含鹽量為當(dāng)源水的含鹽量為10003000mg/L，屬高含鹽，屬高含鹽 量的苦咸水時(shí)（一般指海水），可采用反滲透的量的苦咸水時(shí)（一般指海水）

7、，可采用反滲透的 方法先將含鹽量降至方法先將含鹽量降至500mg/L以下，再用離了交以下，再用離了交 換法脫鹽處理。換法脫鹽處理。 目前制備純化水普遍流行的方法是采用全膜法、目前制備純化水普遍流行的方法是采用全膜法、 雙級(jí)反滲透法、一級(jí)反滲透加混床法、一級(jí)反滲雙級(jí)反滲透法、一級(jí)反滲透加混床法、一級(jí)反滲 透加透加EDI法等等；陰、陽(yáng)樹脂單床加混床處理方法等等；陰、陽(yáng)樹脂單床加混床處理方 法正在被淘汰。法正在被淘汰。 制藥用水的制備制藥用水的制備 n源水預(yù)處理系統(tǒng)在純化水制備過程中的必要性及源水預(yù)處理系統(tǒng)在純化水制備過程中的必要性及 常用手段常用手段 n無論是直接采用離子交換系統(tǒng)或者先用電滲析法，

8、無論是直接采用離子交換系統(tǒng)或者先用電滲析法， 再加上反滲透的系統(tǒng)，普通的自來水、地下水或再加上反滲透的系統(tǒng)，普通的自來水、地下水或 工業(yè)用水往往都不能夠滿足離子交換樹脂或反滲工業(yè)用水往往都不能夠滿足離子交換樹脂或反滲 透膜對(duì)玷污物質(zhì)的進(jìn)水要求。源水只有經(jīng)過適當(dāng)透膜對(duì)玷污物質(zhì)的進(jìn)水要求。源水只有經(jīng)過適當(dāng) 的預(yù)處理后，方能滿足后道制水制備系統(tǒng)對(duì)進(jìn)水的預(yù)處理后，方能滿足后道制水制備系統(tǒng)對(duì)進(jìn)水 的水質(zhì)要求。的水質(zhì)要求。 制藥用水的制備制藥用水的制備 n純化水中常用的源水預(yù)處理方法純化水中常用的源水預(yù)處理方法 n 為使源水的水質(zhì)達(dá)到一個(gè)預(yù)期的指標(biāo)，以滿足純?yōu)槭乖此乃|(zhì)達(dá)到一個(gè)預(yù)期的指標(biāo)，以滿足純 化過

9、程對(duì)源水的要求，必須對(duì)源水進(jìn)行預(yù)處理，化過程對(duì)源水的要求，必須對(duì)源水進(jìn)行預(yù)處理， 源水預(yù)處理的主要對(duì)象是水中的懸浮物、微生物、源水預(yù)處理的主要對(duì)象是水中的懸浮物、微生物、 膠體、有機(jī)物、重金屬和游離狀態(tài)的余氯等。膠體、有機(jī)物、重金屬和游離狀態(tài)的余氯等。 源水中懸浮顆粒的含量小于源水中懸浮顆粒的含量小于50mg/L時(shí)，可以采用時(shí)，可以采用 接觸凝聚或過濾，即加入凝聚劑后，經(jīng)過水泵或接觸凝聚或過濾，即加入凝聚劑后，經(jīng)過水泵或 管道直接注入過濾器。管道直接注入過濾器。 當(dāng)源水中碳酸鹽硬度較高時(shí)，可以在去除濁度的當(dāng)源水中碳酸鹽硬度較高時(shí)，可以在去除濁度的 同時(shí)，加入石灰進(jìn)行預(yù)軟化。同時(shí)，加入石灰進(jìn)行預(yù)

10、軟化。 制藥用水的制備制藥用水的制備 當(dāng)源水中的有機(jī)物含量較高時(shí)，可采用加氯、凝當(dāng)源水中的有機(jī)物含量較高時(shí)，可采用加氯、凝 聚、澄清過濾等方法處理，若仍然不能滿足后續(xù)聚、澄清過濾等方法處理，若仍然不能滿足后續(xù) 工序的進(jìn)水要求時(shí)，可增加活性炭過濾等去除有工序的進(jìn)水要求時(shí)，可增加活性炭過濾等去除有 機(jī)物的措施機(jī)物的措施 當(dāng)源水中游離氯超過后續(xù)進(jìn)水標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可采用活當(dāng)源水中游離氯超過后續(xù)進(jìn)水標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可采用活 性炭過濾或加入亞硫酸鈉等方法處理。性炭過濾或加入亞硫酸鈉等方法處理。 如果后續(xù)處理工序采用反滲透或電法析等設(shè)備時(shí)，如果后續(xù)處理工序采用反滲透或電法析等設(shè)備時(shí)， 應(yīng)在源水進(jìn)放設(shè)備以前，再增設(shè)一個(gè)（組

11、）精密應(yīng)在源水進(jìn)放設(shè)備以前，再增設(shè)一個(gè)（組）精密 過濾裝置，作為反滲透等設(shè)備的保護(hù)措施。過濾裝置，作為反滲透等設(shè)備的保護(hù)措施。 如果后續(xù)工序?qū)δz體狀態(tài)的硅要求較高，可在加如果后續(xù)工序?qū)δz體狀態(tài)的硅要求較高，可在加 入石灰的同時(shí)加入氧化鎂，以達(dá)到去除硅的目的。入石灰的同時(shí)加入氧化鎂，以達(dá)到去除硅的目的。 當(dāng)源水中鐵、錳含量較高時(shí)，應(yīng)增加曝氣、過濾當(dāng)源水中鐵、錳含量較高時(shí)，應(yīng)增加曝氣、過濾 裝置，去除鐵和錳。裝置，去除鐵和錳。 制藥用水的制備制藥用水的制備 預(yù)處理過程的原理預(yù)處理過程的原理 1混凝混凝 混凝過程；混凝是水處理中對(duì)源水進(jìn)行預(yù)處理的混凝過程；混凝是水處理中對(duì)源水進(jìn)行預(yù)處理的 一個(gè)重要措

12、施，處理的對(duì)象主要是水中的膠體物一個(gè)重要措施，處理的對(duì)象主要是水中的膠體物 質(zhì)。質(zhì)。 中和；混凝過程產(chǎn)生的正電離子與源水中帶負(fù)電中和；混凝過程產(chǎn)生的正電離子與源水中帶負(fù)電 的膠體離子互相吸引，發(fā)生中和，消除了膠體粒的膠體離子互相吸引，發(fā)生中和，消除了膠體粒 子間的靜電排斥力，成長(zhǎng)為大分子顆粒并通過沉子間的靜電排斥力，成長(zhǎng)為大分子顆粒并通過沉 淀從過濾器中去除。淀從過濾器中去除。 制藥用水的制備制藥用水的制備 過濾；凝聚和絮凝過程形成一個(gè)過濾層，進(jìn)而包過濾；凝聚和絮凝過程形成一個(gè)過濾層，進(jìn)而包 裹源水中的各種顆粒一起沉降。裹源水中的各種顆粒一起沉降。 吸附；混凝藥劑大多采用高分子物質(zhì)，這些高分吸

13、附；混凝藥劑大多采用高分子物質(zhì)，這些高分 子物質(zhì)在水中產(chǎn)生吸附作用，使源水中的顆粒形子物質(zhì)在水中產(chǎn)生吸附作用，使源水中的顆粒形 成大顆粒，再通過沉淀作用去除。成大顆粒，再通過沉淀作用去除。 表面接觸；在絮凝過程中大量的顆粒表面相互接表面接觸；在絮凝過程中大量的顆粒表面相互接 觸，粘結(jié)成更大的顆粒物質(zhì)，再通過沉淀去除觸，粘結(jié)成更大的顆粒物質(zhì)，再通過沉淀去除 制藥用水的制備制藥用水的制備 n2.過濾過濾 n 在水處理的沉淀、澄清過程中，源水通過混凝沉在水處理的沉淀、澄清過程中，源水通過混凝沉 淀，源水中的懸浮物大部分已被去除，水質(zhì)已經(jīng)淀，源水中的懸浮物大部分已被去除，水質(zhì)已經(jīng) 在很大程度上得到改善

14、。但此時(shí)水的濁度可能在在很大程度上得到改善。但此時(shí)水的濁度可能在 10mg/L以下，達(dá)不到國(guó)標(biāo)飲用水的標(biāo)準(zhǔn)，仍需以以下，達(dá)不到國(guó)標(biāo)飲用水的標(biāo)準(zhǔn)，仍需以 過濾的方式來去除水中懸浮的細(xì)小懸浮物和細(xì)菌。過濾的方式來去除水中懸浮的細(xì)小懸浮物和細(xì)菌。 n源水過濾的主要設(shè)備為砂濾器，砂濾器采用的濾源水過濾的主要設(shè)備為砂濾器，砂濾器采用的濾 料多為石英砂、無煙煤和錳砂等。料多為石英砂、無煙煤和錳砂等。 制藥用水的制備制藥用水的制備 3吸附吸附 n在水處理過程中，利用多孔的固體材料，使水中在水處理過程中，利用多孔的固體材料，使水中 的污物吸附在固體材料空隙內(nèi)的處理方法為吸附。的污物吸附在固體材料空隙內(nèi)的處理方

15、法為吸附。 活性炭吸附活性炭吸附 離子交換樹脂吸附離子交換樹脂吸附 4軟化軟化 水處理中的軟化主要靠軟化劑，用以脫除鈣、鎂水處理中的軟化主要靠軟化劑，用以脫除鈣、鎂 等陽(yáng)離子，因?yàn)檫@類陽(yáng)離子會(huì)影響水處理系統(tǒng)下等陽(yáng)離子，因?yàn)檫@類陽(yáng)離子會(huì)影響水處理系統(tǒng)下 游的設(shè)備（如反滲透膜、離子交換柱及蒸餾水機(jī)）游的設(shè)備（如反滲透膜、離子交換柱及蒸餾水機(jī)） 的運(yùn)行性能。水軟化樹脂通常使用氯化鈉（鹽水）的運(yùn)行性能。水軟化樹脂通常使用氯化鈉（鹽水） 進(jìn)行再生處理。進(jìn)行再生處理。 制藥用水的制備制藥用水的制備 軟化器處理 n軟化器通過離子交換過程，去除源水中的鈣、鎂離子軟化器通過離子交換過程，去除源水中的鈣、鎂離子

16、其所采用的樹脂為鈉型陽(yáng)離子交換樹脂。其所采用的樹脂為鈉型陽(yáng)離子交換樹脂。 n在軟化器的離子交換過程中，水中在軟化器的離子交換過程中，水中Ca2+、Mg2+離子離子 被被RNa型樹脂中的型樹脂中的Na+離子置換出來后存留在樹脂中，離子置換出來后存留在樹脂中， 使離子交換樹脂由使離子交換樹脂由RNa型變成型變成R2Ca或或R2Mg型樹脂。型樹脂。 n原水硬度的去除目前采用兩種方法；（既鈉離了軟化原水硬度的去除目前采用兩種方法；（既鈉離了軟化 器、投加阻垢劑這兩種方法）其中膜結(jié)垢是由于給水器、投加阻垢劑這兩種方法）其中膜結(jié)垢是由于給水 中的微溶鹽在給水逐漸濃縮時(shí)超過了溶度積而沉淀到中的微溶鹽在給水逐

17、漸濃縮時(shí)超過了溶度積而沉淀到 膜上。因此必需防止碳酸鈣、硫酸鈣、二氧化硅等造膜上。因此必需防止碳酸鈣、硫酸鈣、二氧化硅等造 成的結(jié)垢。為了防止結(jié)垢造成化學(xué)污堵，可采用鈉離成的結(jié)垢。為了防止結(jié)垢造成化學(xué)污堵，可采用鈉離 了軟化或投加阻垢劑的方法。在反滲透裝置前設(shè)置軟了軟化或投加阻垢劑的方法。在反滲透裝置前設(shè)置軟 化器，除去鈣、鎂硬度，在正常運(yùn)行中不致產(chǎn)生結(jié)垢化器，除去鈣、鎂硬度，在正常運(yùn)行中不致產(chǎn)生結(jié)垢 現(xiàn)象。現(xiàn)象。 制藥用水的制備制藥用水的制備 n離子交換離子交換 n離子交換系統(tǒng)使用帶電荷的樹脂，利用樹脂離子離子交換系統(tǒng)使用帶電荷的樹脂，利用樹脂離子 交換的性能，去除水中的金屬離子。離子交換系

18、交換的性能，去除水中的金屬離子。離子交換系 統(tǒng)須用酸和堿定期再生處理。一般，陽(yáng)離子樹脂統(tǒng)須用酸和堿定期再生處理。一般，陽(yáng)離子樹脂 用鹽酸或硫酸再生，即用氫離子置換被捕獲的陽(yáng)用鹽酸或硫酸再生，即用氫離子置換被捕獲的陽(yáng) 離子。陰離子樹脂用氫氧化鈉再生，即用氫氧根離子。陰離子樹脂用氫氧化鈉再生，即用氫氧根 離子置換被捕獲的陰離子。由于這種再生劑都具離子置換被捕獲的陰離子。由于這種再生劑都具 有殺菌效果，因而同時(shí)也成為控制離子交換系統(tǒng)有殺菌效果，因而同時(shí)也成為控制離子交換系統(tǒng) 中微生物的措施。離子交換系統(tǒng)即可設(shè)計(jì)成陰床、中微生物的措施。離子交換系統(tǒng)即可設(shè)計(jì)成陰床、 陽(yáng)床分開，也可以設(shè)計(jì)成混合床形式。陽(yáng)

19、床分開，也可以設(shè)計(jì)成混合床形式。 離子交換的基本原理離子交換的基本原理 n交換就是離子交換樹脂上的離子和水中的離子進(jìn)交換就是離子交換樹脂上的離子和水中的離子進(jìn) 行等電荷反應(yīng)的過程。離子交換反應(yīng)過程與很多行等電荷反應(yīng)的過程。離子交換反應(yīng)過程與很多 化學(xué)反應(yīng)過程一樣，是可逆反應(yīng)?；瘜W(xué)反應(yīng)過程一樣，是可逆反應(yīng)。 制藥用水的制備制藥用水的制備 n電滲析電滲析 n 電滲析（電滲析（EDR）使用的工藝同電法去離子法）使用的工藝同電法去離子法 （EDI）相似，它公用靜電及選擇性滲透膜分離）相似，它公用靜電及選擇性滲透膜分離 濃縮，并將金屬離子從水流中沖洗出去。由于它濃縮，并將金屬離子從水流中沖洗出去。由于它

20、 不含有提高離子去除能力和電流的樹脂，該系統(tǒng)不含有提高離子去除能力和電流的樹脂，該系統(tǒng) 效率低于效率低于EDI系統(tǒng)，而且電滲析系統(tǒng)要求定期交系統(tǒng)，而且電滲析系統(tǒng)要求定期交 換陰陽(yáng)兩極和沖洗，以保證系統(tǒng)的處理能力。因換陰陽(yáng)兩極和沖洗，以保證系統(tǒng)的處理能力。因 此，電滲析系統(tǒng)多使用在純化水系統(tǒng)的前處理工此，電滲析系統(tǒng)多使用在純化水系統(tǒng)的前處理工 序上，作為提高純化水水質(zhì)的輔助措施。序上，作為提高純化水水質(zhì)的輔助措施。 n電法去離子（電法去離子（EDI） n電法去惱子（電法去惱子（EDI）系統(tǒng)使用一個(gè)混合樹脂床、）系統(tǒng)使用一個(gè)混合樹脂床、 選擇性滲透膜以及電極，以保證水處理的連續(xù)進(jìn)選擇性滲透膜以及電

21、極，以保證水處理的連續(xù)進(jìn) 行，即不斷獲得產(chǎn)品水及濃縮廢液，并將樹脂連行，即不斷獲得產(chǎn)品水及濃縮廢液，并將樹脂連 續(xù)再生。續(xù)再生。 制藥用水的制制藥用水的制 備備 電法去離子的工作原理電法去離子的工作原理 n通過填充在電池模堆中的樹脂吸附源水中的金屬離子通過填充在電池模堆中的樹脂吸附源水中的金屬離子 達(dá)到脫鹽的目的。達(dá)到脫鹽的目的。 n通過給電池模堆的兩端電極加直流電，使模堆的內(nèi)部通過給電池模堆的兩端電極加直流電，使模堆的內(nèi)部 產(chǎn)生電位差。這個(gè)電位差使源水中的陽(yáng)離子向陰極方產(chǎn)生電位差。這個(gè)電位差使源水中的陽(yáng)離子向陰極方 向的陽(yáng)離子交換膜移動(dòng)、陰離子向陽(yáng)離子方向的陰離向的陽(yáng)離子交換膜移動(dòng)、陰離子向

22、陽(yáng)離子方向的陰離 子交換膜移動(dòng)，使陰、陽(yáng)離子最終進(jìn)入濃縮室。子交換膜移動(dòng)，使陰、陽(yáng)離子最終進(jìn)入濃縮室。 n隨著脫鹽量的增多，脫鹽室的電阻率隨之升高，電離隨著脫鹽量的增多，脫鹽室的電阻率隨之升高，電離 分解成分解成H+和和OH-，使之經(jīng)常保持脫鹽室內(nèi)的樹脂處于，使之經(jīng)常保持脫鹽室內(nèi)的樹脂處于 再生狀態(tài)，為高效連續(xù)脫鹽創(chuàng)造了條件。再生狀態(tài)，為高效連續(xù)脫鹽創(chuàng)造了條件。 電法去離子技術(shù)與普通的離子交換技術(shù)比較電法去離子技術(shù)與普通的離子交換技術(shù)比較 n無化學(xué)污染；無化學(xué)污染； n可連續(xù)再生；可連續(xù)再生； n出水的純度高；出水的純度高； n水的回收率高；水的回收率高； 制藥用水的制備制藥用水的制備 n反滲

23、透反滲透 n 使用反滲透法制備純化水的技術(shù)是使用反滲透法制備純化水的技術(shù)是20世紀(jì)世紀(jì)60 年代以來，隨著膜工藝技術(shù)的進(jìn)步發(fā)展起來的一年代以來，隨著膜工藝技術(shù)的進(jìn)步發(fā)展起來的一 種膜分離技術(shù)，已經(jīng)越廣泛地使用在水處理過程種膜分離技術(shù)，已經(jīng)越廣泛地使用在水處理過程 中。反滲透膜對(duì)于水來說，具有好的透過性。反中。反滲透膜對(duì)于水來說，具有好的透過性。反 滲透工藝的操作筒單，除鹽效率高，使用在制藥滲透工藝的操作筒單，除鹽效率高，使用在制藥 用水系統(tǒng)中還具有較高的除熱原能力，而且也比用水系統(tǒng)中還具有較高的除熱原能力，而且也比 較經(jīng)濟(jì)。較經(jīng)濟(jì)。 n 反滲透膜反滲透膜 的分離處理過程的分離處理過程 n反滲透

24、膜的孔徑大多反滲透膜的孔徑大多1nm，其分離對(duì)象是溶液，其分離對(duì)象是溶液 中的處于離子狀態(tài)和相對(duì)分子質(zhì)量為幾百左右的中的處于離子狀態(tài)和相對(duì)分子質(zhì)量為幾百左右的 有機(jī)物。有機(jī)物。 n反滲透膜是一種只允許水通過而不允許溶質(zhì)透過反滲透膜是一種只允許水通過而不允許溶質(zhì)透過 的半通透膜。的半通透膜。 制藥用水的制備制藥用水的制備 反滲透裝置及組合形式反滲透裝置及組合形式 n螺旋卷式反滲透組件；螺旋卷式反滲透裝置膜的螺旋卷式反滲透組件；螺旋卷式反滲透裝置膜的 組合方式，是在兩層反滲透膜的中間夾一層出水組合方式，是在兩層反滲透膜的中間夾一層出水 導(dǎo)網(wǎng)，再密封。即將成對(duì)的膜環(huán)繞著一個(gè)中心管導(dǎo)網(wǎng)，再密封。即將成

25、對(duì)的膜環(huán)繞著一個(gè)中心管 收集滲透液體。收集滲透液體。 n中空纖維式反滲透組件；中空纖維通常用內(nèi)徑中空纖維式反滲透組件；中空纖維通常用內(nèi)徑 4250、外徑約、外徑約8490的芳香聚酰胺材料的膜組的芳香聚酰胺材料的膜組 成成U形的管束。形的管束。 制藥用水的制備制藥用水的制備 地表水 海水 河水 地下水 廢水 回收濃水 回收產(chǎn)水 超純水超純水 半導(dǎo)體、液晶產(chǎn)業(yè)用水 純水純水 鍋爐用水 各種工業(yè)過程工藝用水 水的精制水的精制 軟化 去除農(nóng)藥等有機(jī)物 飲用水飲用水 海水淡化、苦咸淡化 食品、飲料行業(yè)純凈水 廢水回用廢水回用 循環(huán)冷卻用水 工業(yè)及市政廢水回用 濃縮分離濃縮分離 各種有用物質(zhì)的分離、 回收

26、、精制、濃縮等 膜元件的用途 制藥用水的制備制藥用水的制備 濃水 抗應(yīng)力器 產(chǎn)水 進(jìn)水 鹽水密封 安裝示意圖 壓力容器 1 2 6 7 8 12 段間進(jìn)水 高壓水泵水 保安濾器水 第二段第一段 制藥用水的制備制藥用水的制備 反滲透在制水系統(tǒng)中的應(yīng)用反滲透在制水系統(tǒng)中的應(yīng)用 n反滲透系統(tǒng)在制藥用水系統(tǒng)中應(yīng)用越來越多，越反滲透系統(tǒng)在制藥用水系統(tǒng)中應(yīng)用越來越多，越 來越廣泛。目前，在一些新建或擴(kuò)建的制藥工程來越廣泛。目前，在一些新建或擴(kuò)建的制藥工程 項(xiàng)目中，采用反滲透方法作為純化水制備中除鹽項(xiàng)目中，采用反滲透方法作為純化水制備中除鹽 的首選方案。反滲透裝置有各種不同的組合方式，的首選方案。反滲透裝置

27、有各種不同的組合方式， 不同的組合方式有著不同的適用范圍不同的組合方式有著不同的適用范圍。 n一級(jí)反滲透系統(tǒng)；一級(jí)反滲透系統(tǒng)； n二級(jí)反滲透系統(tǒng)；二級(jí)反滲透系統(tǒng)； n一級(jí)反滲透系統(tǒng)一級(jí)反滲透系統(tǒng)+離子交換系統(tǒng)；離子交換系統(tǒng)； n一級(jí)反滲透系統(tǒng)一級(jí)反滲透系統(tǒng)+EDI； 制藥用水的制備制藥用水的制備 n二級(jí)反滲透系統(tǒng)二級(jí)反滲透系統(tǒng)+EDI； n超濾膜超濾膜+反滲透反滲透+EDI（全膜法）；（全膜法）； n超過濾超過濾 n過濾是水處理中另一種類型的膜分離技術(shù)。超濾過濾是水處理中另一種類型的膜分離技術(shù)。超濾 技術(shù)在液體處理的應(yīng)用十分廣泛，基于超過濾膜技術(shù)在液體處理的應(yīng)用十分廣泛，基于超過濾膜 的分離范

28、圍十分寬廣。超過濾可以用來分離去除的分離范圍十分寬廣。超過濾可以用來分離去除 水中的有機(jī)體、各種細(xì)菌、熱淚盈眶源物質(zhì)、多水中的有機(jī)體、各種細(xì)菌、熱淚盈眶源物質(zhì)、多 數(shù)病毒，可以用于膠體、大分子有機(jī)物質(zhì)的分離，數(shù)病毒，可以用于膠體、大分子有機(jī)物質(zhì)的分離， 可以分離多種特殊溶液。可以分離多種特殊溶液。 制藥用水的制備制藥用水的制備 超過濾的基本原理超過濾的基本原理 n超濾為切向流過濾，是防止?jié)舛葮O化造成濾速下超濾為切向流過濾，是防止?jié)舛葮O化造成濾速下 降最有效的方法。超過濾主要進(jìn)行分子量級(jí)的分降最有效的方法。超過濾主要進(jìn)行分子量級(jí)的分 離，若采用正壓或負(fù)壓，會(huì)很快在超過濾膜的表離，若采用正壓或負(fù)壓

29、，會(huì)很快在超過濾膜的表 面形成高濃度的凝膠層，造成過濾速度的急劇下面形成高濃度的凝膠層，造成過濾速度的急劇下 降，而采用切向流的過濾方法正好克服了普通正降，而采用切向流的過濾方法正好克服了普通正 壓過濾或負(fù)壓過濾法牟致命缺點(diǎn)，即當(dāng)液體以一壓過濾或負(fù)壓過濾法牟致命缺點(diǎn)，即當(dāng)液體以一 定的速度連續(xù)的流過超過濾膜表面時(shí)，在過濾的定的速度連續(xù)的流過超過濾膜表面時(shí)，在過濾的 同時(shí)也對(duì)超過濾膜的表面進(jìn)行著沖刷，從而使過同時(shí)也對(duì)超過濾膜的表面進(jìn)行著沖刷，從而使過 濾膜的表面不會(huì)形成阻礙液體流動(dòng)的凝膠層，保濾膜的表面不會(huì)形成阻礙液體流動(dòng)的凝膠層，保 證穩(wěn)定的過濾速度。證穩(wěn)定的過濾速度。 制藥用水的制備制藥用水

30、的制備 n微孔過濾微孔過濾 n微孔過濾技術(shù)在水系統(tǒng)中起重要作用，設(shè)計(jì)中可微孔過濾技術(shù)在水系統(tǒng)中起重要作用，設(shè)計(jì)中可 選用的過濾器種類很多，它們用于各種不同的目選用的過濾器種類很多，它們用于各種不同的目 的。的。 微孔過濾的類型微孔過濾的類型 n 按濾膜結(jié)構(gòu)可分為深層過濾表面過濾和膜過濾；按濾膜結(jié)構(gòu)可分為深層過濾表面過濾和膜過濾； 按濾膜作用可分為澄清過濾、預(yù)過濾和終端過濾。按濾膜作用可分為澄清過濾、預(yù)過濾和終端過濾。 制藥用水的制備制藥用水的制備 過濾介質(zhì)及其結(jié)構(gòu)過濾介質(zhì)及其結(jié)構(gòu) n在制藥用水制備中，通常使用微孔薄膜過濾器作在制藥用水制備中，通常使用微孔薄膜過濾器作 為反滲透等除鹽設(shè)備的保安過

31、濾器、用水終端的為反滲透等除鹽設(shè)備的保安過濾器、用水終端的 除菌過濾以及制藥用水貯罐的呼吸除菌過濾。常除菌過濾以及制藥用水貯罐的呼吸除菌過濾。常 用的濾材有以下幾種。用的濾材有以下幾種。 聚偏二氟乙烯；聚偏二氟乙烯； 聚丙烯；聚丙烯； 聚砜；聚砜； 尼龍；尼龍； 聚四氟乙烯（聚四氟乙烯（PTFE）；）； 金屬?gòu)?fù)合膜；金屬?gòu)?fù)合膜； 制藥用水的貯存與分配輸送制藥用水的貯存與分配輸送 制藥用水系統(tǒng)的貯存制藥用水系統(tǒng)的貯存 n對(duì)于制藥用水的使用來說，理想的水系統(tǒng)應(yīng)是恒對(duì)于制藥用水的使用來說，理想的水系統(tǒng)應(yīng)是恒 定地產(chǎn)水和恒定量的用水，不加貯罐。系統(tǒng)制備定地產(chǎn)水和恒定量的用水，不加貯罐。系統(tǒng)制備 多少水

32、，工藝過程就即時(shí)地使用多少水。事實(shí)上，多少水，工藝過程就即時(shí)地使用多少水。事實(shí)上， 藥品生產(chǎn)的不同階段對(duì)工藝用水的種類、用水時(shí)藥品生產(chǎn)的不同階段對(duì)工藝用水的種類、用水時(shí) 間、水的溫度及數(shù)量各不相同，不可能恒定，生間、水的溫度及數(shù)量各不相同，不可能恒定，生 產(chǎn)的各種需要必然會(huì)造成用水高峰期，也會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)的各種需要必然會(huì)造成用水高峰期，也會(huì)出現(xiàn) 不消耗水的時(shí)間。因此，制藥用水的貯存方式成不消耗水的時(shí)間。因此，制藥用水的貯存方式成 為工藝用水系統(tǒng)四大組成部分之一，即工藝用水為工藝用水系統(tǒng)四大組成部分之一，即工藝用水 的制備、貯存、分配輸送和微生物控制。的制備、貯存、分配輸送和微生物控制。 制藥用水的貯

33、存與分配輸送制藥用水的貯存與分配輸送 貯罐及其選用貯罐及其選用 n從滿足生產(chǎn)要求來看，貯罐應(yīng)有足夠大的容量。從滿足生產(chǎn)要求來看，貯罐應(yīng)有足夠大的容量。 然而大的貯罐，其內(nèi)表面積大、水流動(dòng)速度低，然而大的貯罐，其內(nèi)表面積大、水流動(dòng)速度低， 容易長(zhǎng)菌。此外，在用水量不同時(shí)，貯罐需要以容易長(zhǎng)菌。此外，在用水量不同時(shí)，貯罐需要以 通氣（充氮?dú)饣蛞钥諝庾鲃?dòng)力學(xué)的補(bǔ)償）來保持通氣（充氮?dú)饣蛞钥諝庾鲃?dòng)力學(xué)的補(bǔ)償）來保持 適當(dāng)?shù)膲毫ζ胶?。適當(dāng)?shù)膲毫ζ胶狻?n常見的貯罐管道配件： 進(jìn)水管；進(jìn)水管； 出水管；出水管； 溢流管；溢流管； 水位指標(biāo)裝置；水位指標(biāo)裝置； 排水管；排水管； 呼吸過濾器；呼吸過濾器； 噴淋

34、裝置；噴淋裝置； 制藥用水的分配系統(tǒng)制藥用水的分配系統(tǒng) 制藥用水分配系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則制藥用水分配系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 n在制藥工藝用水分配輸送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，不僅應(yīng)在制藥工藝用水分配輸送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，不僅應(yīng) 考慮到通過循環(huán)能夠使水在管道中連續(xù)不斷地流考慮到通過循環(huán)能夠使水在管道中連續(xù)不斷地流 動(dòng)，而且應(yīng)該確保能夠定期對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行清洗，使動(dòng)，而且應(yīng)該確保能夠定期對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行清洗，使 之恢復(fù)到使用前的良好狀態(tài)。經(jīng)驗(yàn)表明，不斷循之恢復(fù)到使用前的良好狀態(tài)。經(jīng)驗(yàn)表明，不斷循 環(huán)的分配輸送系統(tǒng)容易維持系統(tǒng)內(nèi)正常供水中微環(huán)的分配輸送系統(tǒng)容易維持系統(tǒng)內(nèi)正常供水中微 生物控制水平。生物控制水平。 純化水的分配純化水的分配 n

35、純化水的分配輸送系統(tǒng)目前國(guó)內(nèi)有兩種形式，一純化水的分配輸送系統(tǒng)目前國(guó)內(nèi)有兩種形式，一 種是循環(huán)配水法，另一送水為非循環(huán)配水法，俗種是循環(huán)配水法，另一送水為非循環(huán)配水法，俗 稱直流輸送法。稱直流輸送法。 制藥用水系統(tǒng)的污染制藥用水系統(tǒng)的污染 水系統(tǒng)的外源性污染水系統(tǒng)的外源性污染 n制藥用水系統(tǒng)的污染大體上可分為外源性污染和內(nèi)源制藥用水系統(tǒng)的污染大體上可分為外源性污染和內(nèi)源 性污染兩種。外源性污染主要是指源水及系統(tǒng)外部因性污染兩種。外源性污染主要是指源水及系統(tǒng)外部因 原所致的污染。源水的污染是制藥用水最主要的外源原所致的污染。源水的污染是制藥用水最主要的外源 性污染源。性污染源。 水系統(tǒng)的內(nèi)源性污

36、染水系統(tǒng)的內(nèi)源性污染 n內(nèi)源性污染是指制藥用水系統(tǒng)運(yùn)行過程中所致的污染。內(nèi)源性污染是指制藥用水系統(tǒng)運(yùn)行過程中所致的污染。 它與制水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、選材、運(yùn)行、維護(hù)、貯存、分它與制水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、選材、運(yùn)行、維護(hù)、貯存、分 配等因素息息相關(guān)；與外源性污染也有十分密切的相配等因素息息相關(guān)；與外源性污染也有十分密切的相 關(guān)性。關(guān)性。 特殊污染物特殊污染物細(xì)菌內(nèi)毒素細(xì)菌內(nèi)毒素 n對(duì)制藥用水系統(tǒng)來說，革蘭氏陰性菌危害最大，因?yàn)閷?duì)制藥用水系統(tǒng)來說，革蘭氏陰性菌危害最大，因?yàn)?它很易形成生物膜并由此成為內(nèi)毒素的污染源。水系它很易形成生物膜并由此成為內(nèi)毒素的污染源。水系 統(tǒng)中形成菌落的生物膜釋放或者源水的污染均可成

37、為統(tǒng)中形成菌落的生物膜釋放或者源水的污染均可成為 水中游離態(tài)內(nèi)毒素的污染源。水中游離態(tài)內(nèi)毒素的污染源。 制藥用水系統(tǒng)警戒和糾偏制藥用水系統(tǒng)警戒和糾偏 警戒水平；警戒水平；警戒水平是指微生物污染的某一水平，警戒水平是指微生物污染的某一水平， 監(jiān)控結(jié)果超過它時(shí)表明制藥用水系統(tǒng)有偏離正常運(yùn)行監(jiān)控結(jié)果超過它時(shí)表明制藥用水系統(tǒng)有偏離正常運(yùn)行 條件的趨勢(shì)。警戒水平的含義是報(bào)警，通常屬企業(yè)的條件的趨勢(shì)。警戒水平的含義是報(bào)警，通常屬企業(yè)的 內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)，尚不要求采取特別的糾偏措施。內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)，尚不要求采取特別的糾偏措施。 糾偏限度；糾偏限度；糾偏限度是指微生物污染的某一限度，糾偏限度是指微生物污染的某一限度， 監(jiān)控

38、結(jié)果超過此限度時(shí)，表明制藥用水系統(tǒng)已經(jīng)較為監(jiān)控結(jié)果超過此限度時(shí)，表明制藥用水系統(tǒng)已經(jīng)較為 嚴(yán)重地偏離了正常的運(yùn)行條件應(yīng)當(dāng)采取糾偏措施，使嚴(yán)重地偏離了正常的運(yùn)行條件應(yīng)當(dāng)采取糾偏措施，使 系統(tǒng)回到正常的運(yùn)行狀態(tài)。系統(tǒng)回到正常的運(yùn)行狀態(tài)。 n警戒水平和糾偏限度可以理解為制藥用水系統(tǒng)的警戒水平和糾偏限度可以理解為制藥用水系統(tǒng)的“運(yùn)運(yùn) 行控制標(biāo)準(zhǔn)行控制標(biāo)準(zhǔn)”。與產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不同，僅用于系統(tǒng)的。與產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不同，僅用于系統(tǒng)的 監(jiān)控，而不是用以判斷產(chǎn)品的合格或不合格，超出警監(jiān)控，而不是用以判斷產(chǎn)品的合格或不合格，超出警 戒水平和糾偏限度時(shí)，并不意味著產(chǎn)品已出現(xiàn)質(zhì)量問戒水平和糾偏限度時(shí)，并不意味著產(chǎn)品已出現(xiàn)

39、質(zhì)量問 題，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)設(shè)定已經(jīng)考慮了產(chǎn)品的安全因素。題，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)設(shè)定已經(jīng)考慮了產(chǎn)品的安全因素。 制藥用水系統(tǒng)的消毒和滅菌制藥用水系統(tǒng)的消毒和滅菌 n以物理或化學(xué)方法殺滅物體上或介質(zhì)中的病原微以物理或化學(xué)方法殺滅物體上或介質(zhì)中的病原微 生物稱為消毒。應(yīng)用物理或化學(xué)方法將物體上或生物稱為消毒。應(yīng)用物理或化學(xué)方法將物體上或 介質(zhì)中的所有菌及其芽孢全部殺滅即為滅菌，所介質(zhì)中的所有菌及其芽孢全部殺滅即為滅菌，所 使用的方法稱為滅法?？梢姡竞蜏缇m然目使用的方法稱為滅法?？梢姡竞蜏缇m然目 標(biāo)一致，但內(nèi)涵差異很大。標(biāo)一致，但內(nèi)涵差異很大。 制藥用水系統(tǒng)的消毒和滅菌制藥用水系統(tǒng)的消毒和滅菌 n巴斯德消

40、毒巴斯德消毒 n巴斯德滅菌是法國(guó)科學(xué)家巴斯德發(fā)明的滅菌法，巴斯德滅菌是法國(guó)科學(xué)家巴斯德發(fā)明的滅菌法， 因其對(duì)象主要是病源微生物及其他生長(zhǎng)態(tài)菌，故因其對(duì)象主要是病源微生物及其他生長(zhǎng)態(tài)菌，故 又稱巴氏消毒。對(duì)制藥用水系統(tǒng)而言，巴氏消毒又稱巴氏消毒。對(duì)制藥用水系統(tǒng)而言，巴氏消毒 常指低溫滅菌。采用的設(shè)備為多效巴氏消毒器，常指低溫滅菌。采用的設(shè)備為多效巴氏消毒器， 以節(jié)約能源以節(jié)約能源。 制藥用水系統(tǒng)的消毒和滅菌制藥用水系統(tǒng)的消毒和滅菌 n蒸汽滅菌蒸汽滅菌 n對(duì)制藥用水而言，蒸汽滅菌有其特定的對(duì)象對(duì)制藥用水而言，蒸汽滅菌有其特定的對(duì)象主主 要適用于注射用水系統(tǒng)。因此，蒸汽滅菌系指采要適用于注射用水系統(tǒng)

41、。因此，蒸汽滅菌系指采 用純蒸汽對(duì)注射用水系統(tǒng)（包括貯罐、泵、過濾用純蒸汽對(duì)注射用水系統(tǒng)（包括貯罐、泵、過濾 器使用回路等）內(nèi)部和進(jìn)行巴氏消毒不同，純蒸器使用回路等）內(nèi)部和進(jìn)行巴氏消毒不同，純蒸 汽滅菌要求被滅菌的回路必須耐受汽滅菌要求被滅菌的回路必須耐受0.103MPa以上以上 的壓力。的壓力。 n蒸汽滅菌的原理及應(yīng)用范圍蒸汽滅菌的原理及應(yīng)用范圍 n 組細(xì)胞的蛋白質(zhì)分子的功能取決于它的特殊組細(xì)胞的蛋白質(zhì)分子的功能取決于它的特殊 結(jié)構(gòu)，在一定高溫條件下受熱時(shí)，蛋白質(zhì)分子內(nèi)結(jié)構(gòu)，在一定高溫條件下受熱時(shí)，蛋白質(zhì)分子內(nèi) 氫發(fā)生斷裂，影響了分子空間構(gòu)型的重排，從而氫發(fā)生斷裂，影響了分子空間構(gòu)型的重排，

42、從而 導(dǎo)致微生物的死亡。因些，蒸汽滅菌中使用飽和導(dǎo)致微生物的死亡。因些，蒸汽滅菌中使用飽和 蒸汽是至關(guān)重要的。蒸汽是至關(guān)重要的。 制藥用水系統(tǒng)的消毒和滅菌制藥用水系統(tǒng)的消毒和滅菌 n純化水或注射用水系統(tǒng)蒸汽滅菌實(shí)例純化水或注射用水系統(tǒng)蒸汽滅菌實(shí)例 n純化水或注射用水管道進(jìn)行滅菌時(shí)，純蒸汽壓力純化水或注射用水管道進(jìn)行滅菌時(shí)，純蒸汽壓力 應(yīng)為應(yīng)為0.2MPa； n當(dāng)管道內(nèi)溫度升至當(dāng)管道內(nèi)溫度升至121時(shí)開始計(jì)時(shí)，來滅菌時(shí)開始計(jì)時(shí)，來滅菌35 分鐘。分鐘。 n貯罐等容器設(shè)備應(yīng)裝有除菌呼吸過濾器，用純蒸貯罐等容器設(shè)備應(yīng)裝有除菌呼吸過濾器，用純蒸 汽滅菌前應(yīng)進(jìn)行清洗。汽滅菌前應(yīng)進(jìn)行清洗。 制藥用水系統(tǒng)的

43、消毒和滅菌制藥用水系統(tǒng)的消毒和滅菌 n臭氧消毒臭氧消毒 n在水處理系統(tǒng)中，水箱、交換柱以及各種過濾器、在水處理系統(tǒng)中，水箱、交換柱以及各種過濾器、 膜和管道，膜和管道， 均會(huì)不斷的滋生和繁殖細(xì)菌。消毒殺均會(huì)不斷的滋生和繁殖細(xì)菌。消毒殺 菌的方法雖然都提供了除去細(xì)菌和微生物的能力，菌的方法雖然都提供了除去細(xì)菌和微生物的能力， 但這些方法中沒有哪一種能夠在多級(jí)水處理系統(tǒng)但這些方法中沒有哪一種能夠在多級(jí)水處理系統(tǒng) 中除去全部細(xì)菌及水溶性的有機(jī)污染。目前在高中除去全部細(xì)菌及水溶性的有機(jī)污染。目前在高 純水系統(tǒng)中能連續(xù)去除細(xì)菌和病毒的最好方法是純水系統(tǒng)中能連續(xù)去除細(xì)菌和病毒的最好方法是 用臭氧。用臭氧。

44、 制藥用水系統(tǒng)的消毒和滅菌制藥用水系統(tǒng)的消毒和滅菌 n紫外線消毒紫外線消毒 n紫外線殺菌的機(jī)理及規(guī)則紫外線殺菌的機(jī)理及規(guī)則 n紫外線殺菌的原理較為復(fù)雜，一般認(rèn)為它與對(duì)生紫外線殺菌的原理較為復(fù)雜，一般認(rèn)為它與對(duì)生 物體內(nèi)代謝、遺傳、變異等現(xiàn)象起著決定性作用物體內(nèi)代謝、遺傳、變異等現(xiàn)象起著決定性作用 的核酸相關(guān)。在紫外光作用下，核酸的功能團(tuán)發(fā)的核酸相關(guān)。在紫外光作用下，核酸的功能團(tuán)發(fā) 生變化，出現(xiàn)紫外損傷，當(dāng)核酸吸收的能量達(dá)到生變化，出現(xiàn)紫外損傷，當(dāng)核酸吸收的能量達(dá)到 細(xì)菌致死量而紫外光的照射又能保持一定時(shí)間時(shí)，細(xì)菌致死量而紫外光的照射又能保持一定時(shí)間時(shí)， 細(xì)菌便大量死亡細(xì)菌便大量死亡。 n紫外線

45、殺菌裝置紫外線殺菌裝置 n 紫外線殺菌裝置結(jié)構(gòu)，由外殼、低壓汞燈、石紫外線殺菌裝置結(jié)構(gòu)，由外殼、低壓汞燈、石 英套管及電氣設(shè)施等組成。外殼由鋁鎂合金或不英套管及電氣設(shè)施等組成。外殼由鋁鎂合金或不 銹鋼等材料制成，以不銹鋼制品為好。其殼筒內(nèi)銹鋼等材料制成，以不銹鋼制品為好。其殼筒內(nèi) 壁要求有很高的光潔度要求其對(duì)紫外線的反射率壁要求有很高的光潔度要求其對(duì)紫外線的反射率 達(dá)達(dá)85%左右。左右。 典型制藥用水系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例典型制藥用水系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例 n典型純化水系統(tǒng)流程設(shè)計(jì)要點(diǎn) n純化水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可有多種選擇，這些選擇與源純化水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可有多種選擇，這些選擇與源 水的水質(zhì)、產(chǎn)品的工藝要求及企業(yè)的其他實(shí)際

46、情水的水質(zhì)、產(chǎn)品的工藝要求及企業(yè)的其他實(shí)際情 況相關(guān)，最根本的原則是符合況相關(guān)，最根本的原則是符合GMP的要求及生產(chǎn)的要求及生產(chǎn) 出符合標(biāo)準(zhǔn)的純化水。出符合標(biāo)準(zhǔn)的純化水。 機(jī)械 過濾 機(jī)械 過濾 精 過 濾 1#RO膜 2#RO膜 阻加 垢藥 劑泵 濃 水 壓縮空氣壓縮空氣 壓縮空氣 液堿 飲用水飲用水 中間泵 1#RO泵 2#RO泵 ；加 壓泵 P P 1#2 # 中 間 水 箱 2 # 1 # 取 樣 口 取 樣 口 混 床 4# 配水 鹽酸 混 床 總 產(chǎn) 水 取 樣 口 配水 鹽 酸 罐 液 堿 罐 壓縮空氣 接堿 接酸 循循 環(huán)環(huán) 回回 流流 管管 純化水貯罐 3# 純化水貯罐 2#

47、 純化水貯罐 1# 呼吸器 F 通大 氣 貯 罐 總 取 樣口 排 水 口 純化水泵 打酸 泵 接酸泵 純化水泵 純化水泵 1 # 2 # 3 # 清洗水箱 清洗泵 回流管 R O 清 洗 管 路 中間水管路中間水管路 中間水管路中間水管路 純化水管路純化水管路 去去102車間車間 去去102車間車間 去去102車間車間 去去106車間車間 去去105車間車間 阻加 垢藥 劑泵 精 過 濾 精 過 濾 精 過 濾 中 間 水 箱 中間泵 混 床 1# 混 床 2# 混 床 3# 排 水 口 排 水 口 F 通大 氣 F 通大 氣 呼吸器 呼吸器 機(jī)械 過濾 混床1# 壓縮空氣壓縮空氣 壓縮空氣

48、 液堿 飲用水飲用水 P 機(jī)械 過濾 器 2 # 取樣 口 混床2#混床3# 混床4# 鹽酸 混床總 產(chǎn) 水取樣 口 鹽 酸 罐 液 堿 罐 精 過 濾 濃濃 水水 1#RO膜膜 純化水 貯罐 F 呼吸器 通大氣 貯罐 總?cè)?樣口 排水口 純化水泵 1 # 清洗水箱 機(jī)械 過濾 器 3 # 機(jī)械 過濾 器 4 # 殺加 菌藥 劑泵 阻加 垢藥 劑泵 4#RO泵 中 間 水 箱 2 # 中間泵 1 # 2 4 # 3 # 取樣 口 取樣 口 取樣 口 配水管路配水管路 中間水管路中間水管路 純化水管路純化水管路 中間水管中間水管 路路 噴射器 噴射器 純化水泵 去去107車間車間 純化水管路純化

49、水管路 去去110車間車間 去去104車間車間 去去109車間車間 RO清洗泵 RO 清 洗 管 路 1 # 精 過 濾 精 過 濾 精 過 濾 阻加 垢藥 劑泵 阻加 垢藥 劑泵 阻加 垢藥 劑泵 1#RO泵 2#RO泵 3#RO泵 4#RO膜膜 3#RO膜膜 2#RO膜膜 中間泵中間泵 中間泵 精 過 濾 PH調(diào) 節(jié)裝置 阻垢劑 加藥裝 置 真空脫真空脫 氣裝置氣裝置 一級(jí)反滲透產(chǎn)水管路一級(jí)反滲透產(chǎn)水管路 凝水 膜濾器 中間水 貯罐 排 水 口 F 通 大 氣 呼吸器 2級(jí)RO泵 純化水貯罐 F 通 大 氣 噴 淋 球 紫外線殺菌器 排 污 口 二級(jí)反滲透 二級(jí)反滲透濃水 純化水泵 去用水

50、點(diǎn) 回水 呼吸器 二級(jí)反滲透產(chǎn)水 T 工業(yè)蒸汽 蒸汽過濾器 純蒸汽 反滲透清洗管路 取 樣 口 取 樣 口 取樣口 取樣口 脫氣膜 機(jī)械 過濾 器 活性 碳 過濾 器 紫外線殺菌器 旁通 壓縮空氣 工業(yè)蒸汽 原水 板 式 換 熱器 1級(jí)RO泵 濃 水 精濾器 清洗水箱 清洗泵 回流管 工業(yè)蒸汽 一級(jí)反滲透 接水源 真空泵 F 通 大 氣 呼吸器 典型制藥用水系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例典型制藥用水系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例 n源水貯罐；源水貯罐；一般源水貯罐應(yīng)設(shè)置高、低水位電磁一般源水貯罐應(yīng)設(shè)置高、低水位電磁 感應(yīng)液位計(jì)，動(dòng)態(tài)檢測(cè)水箱液位。在非低水位時(shí)感應(yīng)液位計(jì)，動(dòng)態(tài)檢測(cè)水箱液位。在非低水位時(shí) 仍具備源水泵、計(jì)量泵啟動(dòng)的條

51、件，水箱材料多仍具備源水泵、計(jì)量泵啟動(dòng)的條件，水箱材料多 采用非金屬，如聚乙烯（采用非金屬，如聚乙烯（PE）。 n源水泵；源水泵；可采用普通的離心泵，泵應(yīng)設(shè)置高過熱可采用普通的離心泵，泵應(yīng)設(shè)置高過熱 保護(hù)器、壓力控制器，以提高泵的壽命。保護(hù)器、壓力控制器，以提高泵的壽命。 n藥箱、計(jì)量泵；藥箱、計(jì)量泵；假如源水水質(zhì)濁度較高，通常運(yùn)假如源水水質(zhì)濁度較高，通常運(yùn) 用精密計(jì)量泵進(jìn)行自動(dòng)加藥（加藥量由調(diào)試時(shí)確用精密計(jì)量泵進(jìn)行自動(dòng)加藥（加藥量由調(diào)試時(shí)確 定），同時(shí)可根據(jù)城市管網(wǎng)供水的特點(diǎn)及源水水定），同時(shí)可根據(jù)城市管網(wǎng)供水的特點(diǎn)及源水水 質(zhì)報(bào)告，加入適量的絮凝劑，使源水中的藻類、質(zhì)報(bào)告，加入適量的絮凝劑

52、，使源水中的藻類、 膠體、顆粒及部分有機(jī)物等凝聚為較大的顆粒，膠體、顆粒及部分有機(jī)物等凝聚為較大的顆粒， 以便經(jīng)后面的砂濾去除。加藥箱的材質(zhì)多為非金以便經(jīng)后面的砂濾去除。加藥箱的材質(zhì)多為非金 屬材料（如屬材料（如PE），計(jì)量泵的定量加藥應(yīng)與源水泵），計(jì)量泵的定量加藥應(yīng)與源水泵 運(yùn)轉(zhuǎn)同步進(jìn)行。運(yùn)轉(zhuǎn)同步進(jìn)行。 典型制藥用水系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例典型制藥用水系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例 n機(jī)械過濾器；機(jī)械過濾器；源水若使用井水，井水中常含有顆源水若使用井水，井水中常含有顆 粒很細(xì)的塵土、腐殖質(zhì)、淀粉、纖維素以及菌、粒很細(xì)的塵土、腐殖質(zhì)、淀粉、纖維素以及菌、 藻等微生物。這些雜質(zhì)與水形成溶膠狀態(tài)的膠體藻等微生物。這些雜質(zhì)與水形

53、成溶膠狀態(tài)的膠體 微粒，由于布朗運(yùn)動(dòng)和靜電排斥力而呈現(xiàn)沉降穩(wěn)微粒，由于布朗運(yùn)動(dòng)和靜電排斥力而呈現(xiàn)沉降穩(wěn) 定性和聚合穩(wěn)定性，通常它們不可能用自然沉降定性和聚合穩(wěn)定性，通常它們不可能用自然沉降 的方法除去。而應(yīng)經(jīng)源水預(yù)處理，即用添加絮凝的方法除去。而應(yīng)經(jīng)源水預(yù)處理，即用添加絮凝 劑來破壞溶膠的穩(wěn)定性，使細(xì)小的膠體微粒絮凝劑來破壞溶膠的穩(wěn)定性，使細(xì)小的膠體微粒絮凝 成較大的顆粒，通過砂濾和炭濾預(yù)過濾除去這些成較大的顆粒，通過砂濾和炭濾預(yù)過濾除去這些 顆粒。顆粒。 典型制藥用水系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例典型制藥用水系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例 n活性炭過濾器；活性炭過濾器；在系統(tǒng)中，活性炭過濾器主要有在系統(tǒng)中，活性炭過濾器主要有

54、兩個(gè)處理功能：兩個(gè)處理功能：吸附水的部分有機(jī)物，吸附率吸附水的部分有機(jī)物，吸附率 約為約為60%左右；左右；吸附水中殘余氯離子，因?yàn)閷?duì)吸附水中殘余氯離子，因?yàn)閷?duì) 于粒度在于粒度在12 nm左右的無機(jī)膠體、溶解性有機(jī)高左右的無機(jī)膠體、溶解性有機(jī)高 分子雜質(zhì)和殘余氯離子，通過機(jī)械過濾器是很難分子雜質(zhì)和殘余氯離子，通過機(jī)械過濾器是很難 以除去的。為了進(jìn)一步純化源水，使之達(dá)到反滲以除去的。為了進(jìn)一步純化源水，使之達(dá)到反滲 透膜的進(jìn)水指標(biāo)要求，在工藝用流程中通常設(shè)計(jì)透膜的進(jìn)水指標(biāo)要求，在工藝用流程中通常設(shè)計(jì) 一級(jí)活性炭過濾器。一級(jí)活性炭過濾器。 典型制藥用水系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例典型制藥用水系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例 n軟化器

55、；軟化器；水系統(tǒng)中采用的軟化器是利用鈉型陽(yáng)離子樹水系統(tǒng)中采用的軟化器是利用鈉型陽(yáng)離子樹 脂中可以交換的脂中可以交換的Na+將水中的將水中的Ca+、Mg+交換出來，交換出來， 使源水軟化成軟化水。這對(duì)于防止反滲透膜表面結(jié)垢，使源水軟化成軟化水。這對(duì)于防止反滲透膜表面結(jié)垢， 提高反滲透膜的工作壽命和處理效果意義極大。提高反滲透膜的工作壽命和處理效果意義極大。 n清濾；清濾；精濾在水系統(tǒng)中又稱為保安過濾器，它通常吊精濾在水系統(tǒng)中又稱為保安過濾器，它通常吊 熔噴成型的孔徑為熔噴成型的孔徑為5 um的聚丙烯（的聚丙烯（PP）膜來實(shí)現(xiàn)。）膜來實(shí)現(xiàn)。 精濾是源水進(jìn)入反滲透膜前的最后一道處理工藝。其精濾是源水

56、進(jìn)入反滲透膜前的最后一道處理工藝。其 作用是防止上一道過濾工序可能存在的泄漏。否則部作用是防止上一道過濾工序可能存在的泄漏。否則部 分微粒就會(huì)進(jìn)入反滲透膜中，使反滲透膜阻塞。分微粒就會(huì)進(jìn)入反滲透膜中，使反滲透膜阻塞。 n高壓泵；高壓泵；作為反滲透系統(tǒng)的高壓泵，宜配置高低壓保作為反滲透系統(tǒng)的高壓泵，宜配置高低壓保 護(hù)、過熱保護(hù)，以防止泵的損壞。泵的性能應(yīng)穩(wěn)定可護(hù)、過熱保護(hù)，以防止泵的損壞。泵的性能應(yīng)穩(wěn)定可 靠，以保證水系統(tǒng)的運(yùn)行。泵的材料多為靠，以保證水系統(tǒng)的運(yùn)行。泵的材料多為316L不銹不銹 鋼。鋼。 典型制藥用水系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例典型制藥用水系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例 n反滲透主機(jī)；反滲透主機(jī)；水系統(tǒng)的反滲透主

57、機(jī)的主要部分是水系統(tǒng)的反滲透主機(jī)的主要部分是 反滲透膜組件，由于反滲透的出水偏酸性，金屬反滲透膜組件，由于反滲透的出水偏酸性，金屬 的膜殼會(huì)逐漸被腐蝕，因此，膜殼的選材應(yīng)保證的膜殼會(huì)逐漸被腐蝕，因此，膜殼的選材應(yīng)保證 主機(jī)除鹽的作用長(zhǎng)期，穩(wěn)定可靠地達(dá)到設(shè)計(jì)要求。主機(jī)除鹽的作用長(zhǎng)期，穩(wěn)定可靠地達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 反滲透主機(jī)的設(shè)計(jì)，水的利用率應(yīng)達(dá)到反滲透主機(jī)的設(shè)計(jì)，水的利用率應(yīng)達(dá)到 70%75%，反漢滲透系統(tǒng)的總脫鹽率應(yīng)大于，反漢滲透系統(tǒng)的總脫鹽率應(yīng)大于97%。 反滲透系統(tǒng)的控制系統(tǒng)可采用微電腦反滲透系統(tǒng)的控制系統(tǒng)可采用微電腦PLC控制，控制， 來實(shí)現(xiàn)反滲透膜組件的順洗、制水、水箱滿、藥來實(shí)現(xiàn)反滲透膜

58、組件的順洗、制水、水箱滿、藥 洗、高壓泵的高低壓保護(hù)、過熱保護(hù)等工藝過程洗、高壓泵的高低壓保護(hù)、過熱保護(hù)等工藝過程 的全自動(dòng)控制，并應(yīng)帶有電導(dǎo)率的隨機(jī)顯示。的全自動(dòng)控制，并應(yīng)帶有電導(dǎo)率的隨機(jī)顯示。 典型制藥用水系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例典型制藥用水系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例 n一級(jí)純化水箱；一級(jí)純化水箱；該設(shè)備的材質(zhì)可采用該設(shè)備的材質(zhì)可采用S304不銹鋼，不銹鋼， 容器的容量依據(jù)設(shè)計(jì)要求容器的容量依據(jù)設(shè)計(jì)要求。 n酸堿再生箱與水力噴射泵；酸堿再生箱與水力噴射泵；為確?；齑仓械年庪x為確?；齑仓械年庪x 子樹脂和陽(yáng)離子樹脂的再生質(zhì)量需要，系統(tǒng)中可子樹脂和陽(yáng)離子樹脂的再生質(zhì)量需要，系統(tǒng)中可 設(shè)置適當(dāng)容量的酸堿再生箱兩個(gè)并配噴射泵。再設(shè)置適當(dāng)容量的酸堿