工藝用水講稿講

工藝用水講稿講1第一頁，共五十頁，2022年，8月28日前言在水的處理、儲存和分配過程中，水的質量（包括微生物和化學質量）控制是關注焦點與其他產品的組分不同，水通常從水系統(tǒng)環(huán)路的使用點直接取用，不像其他物料要經過質量檢驗和質量評價程序因此，在水系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)，都應采取措施，以使水的質量符合設定標準2第二頁，共五十頁，2022年，8月28日基本原則制水設備應當滿足水質要求并通過驗證，其制備、儲存、輸送應能防止微生物的污染和滋生，并不應對產品質量和性能造成影響。制水設備應定期清洗、消毒、維護。應當配備水質監(jiān)控的儀器與設備，并定期記錄監(jiān)控結果。建立基本規(guī)程和記錄－工藝用水應制定工藝用水的規(guī)程，驗證并規(guī)定工藝用水的質量標準、檢驗周期和保存期限。應當配備相應的儲水條件和水質監(jiān)測設備，定期記錄并保存監(jiān)測結果。3第三頁，共五十頁，2022年，8月28日基本原則制水過程是一個“特殊過程”過程的確認應通過客觀證據(jù)證明這個制水過程能夠在相當長的時間持續(xù)地制備出符合要求的水清洗與消毒4第四頁，共五十頁，2022年，8月28日依據(jù)美國藥典歐洲藥典PIC/SGMP21CFR210,211WHOGMP－water－技術報告Series929－39thReportAnnex3FDAGuidetoinspectionsofhighpuritywatersystemsEMEAFDAAudits483s－相關警告信5第五頁，共五十頁，2022年，8月28日工藝用水的劃分飲用水（Potable-Water)－工藝用水的“原水”可以是自來水或深井水符合國家標準GB5749-2006《生活飲用水衛(wèi)生標準》“原水”不能直接用于醫(yī)療器械的精洗..\生活飲用水水質常規(guī)指標及限值.doc純化水（PurifiedWater)為“原水”經蒸餾、離子交換、反滲透等或其他適宜的方法制得的符合《中國藥典》規(guī)定的水6第六頁，共五十頁，2022年，8月28日工藝用水的劃分注射用水(WaterforInjection)為純化水經蒸餾所得的水，應符合細菌內毒素的試驗要求。注射用水必須在有效防止內毒素產生的條件下制取、儲存及分裝。滅菌注射用水(SterileWaterforInjection)為注射用水按照注射劑生產工藝制備而得，主要用于注射用滅菌粉末的溶劑或注射液的稀釋劑。7第七頁，共五十頁，2022年，8月28日工藝用水的劃分工藝用水的應用－精洗、配制和溶解針劑等關于去離子水和蒸餾水－根據(jù)水的制備方法來劃分?！吨袊幍洹凡徊捎么朔N分類方法，而是采用名稱與水的制造過程脫鉤，用化學和微生物的角度根據(jù)質量指標對水進行分類注意：由于各種制備方法存在不同污染的可能性，因此對各生產裝置要特別注意是否有微生物污染，對各個部位及流出的水應經常監(jiān)測，尤其是這些部位停用幾小時后再使用時。8第八頁，共五十頁，2022年，8月28日水中的污染物可溶性無機物可溶性有機物膠質顆粒微生物熱源氣體等根據(jù)污染物的不同采取不同的純化手段9第九頁，共五十頁，2022年，8月28日

飲用水（GB5749）蒸餾法離子交換法反滲透法或其他適宜的方法

純化水蒸餾

注射用水注射劑生產工藝滅菌注射用水中國藥典（有效版本）原水原水10第十頁，共五十頁，2022年，8月28日純化水的用途

零部件的清洗工作臺面的清洗器具清洗生產工藝中的冷卻水潔凈室、工作服的清洗配制液凍干機內腔的清洗（產品為凍干品時）其他

……11第十一頁，共五十頁，2022年，8月28日純化水制備流程

純化水制備流程，其可由五個部分組成：

1、預處理（也稱前處理裝置）

2、初級除鹽裝置

3、深度除鹽裝置

4、后處理裝置

5、純化水輸送分配系統(tǒng)

12第十二頁，共五十頁，2022年，8月28日工藝用水系統(tǒng)微生物污染的主要原因進料水（革蘭氏陽性菌）使用了沒有過濾器保護的排氣口使用了質量可信度不高的空氣過濾器被污染的出口處發(fā)生了水的倒流排氣口堵塞等水的分配系統(tǒng)有內源性污染革蘭氏陽性菌細胞壁外膜分泌的脂多糖，成為內毒素的發(fā)源地。主要采用阻止微生物進入和抑制繁殖的方法對系統(tǒng)進行清洗消毒。13第十三頁，共五十頁，2022年，8月28日去除熱原去除熱原是工藝用水系統(tǒng)設計建造的重要目標之一。自水的預處理開始，直到注射用水的使用點，水處理的許多工藝環(huán)節(jié)都考慮了去除熱原的要求，如活性炭過濾、有機物去除器、反滲透、超過濾及蒸餾。純化水也有控制細菌內毒素的要求（USP32和中國2010），歐洲藥典2000增補版中，已作出了“細菌內毒素低于0.25EU/mL”的規(guī)定，這意味著對制藥用水細菌內毒素的控制將會更加嚴格。注射用水，中國藥典和歐美藥典對細菌內毒素的控制標準完全一致。14第十四頁，共五十頁，2022年，8月28日對化學和微生物限度的控制工藝用水的制備、儲存與分配工藝用水系統(tǒng)的化學指標控制工藝用水系統(tǒng)的微生物控制工藝用水系統(tǒng)的制水流程工藝用水系統(tǒng)的材料與安裝工藝用水系統(tǒng)的驗證15第十五頁，共五十頁，2022年，8月28日水系統(tǒng)需要關注的水的質量壓力－系統(tǒng)正壓溫度流速采樣點自控16第十六頁，共五十頁，2022年，8月28日水系統(tǒng)總體設計企業(yè)所在地的飲用水在不同季節(jié)的理化和微生物指標進行調查研究，以明確膠質、硬度、二氧化碳和含氯量水平等還應考慮：制水系統(tǒng)要求.doc總體設計.doc17第十七頁，共五十頁，2022年，8月28日純化水系統(tǒng)配置原則制備設施防止微生物的滋生和污染儲水罐、輸水泵、管道及閥門材質、種類儲水罐的通氣口儲水管道及其配置原則任何不流動的支管＝死水儲水管道的管內流動速度應大于2m/s保溫循環(huán)水溫.JPG（不是必須，注射用水必須）18第十八頁，共五十頁，2022年，8月28日純化水系統(tǒng)配置原則使用點和取樣點的設置靜止存水24h不能用完必須放空WFI回路的用戶點不設過濾器Deadleg.wmv，原因一是容易微生物集聚；二是影響流速同樣有微生物孳生風險換熱器兩邊壓差檢測現(xiàn)場檢測儀器設備19第十九頁，共五十頁，2022年，8月28日純化水制備20第二十頁，共五十頁，2022年，8月28日注射用水系統(tǒng)配置原則除了符合純化水的一般要求外，還應采用循環(huán)水系統(tǒng)儲水罐、輸水泵、管路及閥門材質、種類應符合要求儲水罐的通氣口安裝不脫落纖維的疏水性除菌濾器一般采用多效蒸餾的方法具備產生純蒸汽的設備注射用水的儲存應80度保溫、75度以上保溫循環(huán)或4度以下存放總進水口及總回水口應設有溫度計，并應設有取樣口儲罐和管路要規(guī)定清洗、滅菌周期21第二十一頁，共五十頁，2022年，8月28日小型制水設備22第二十二頁，共五十頁，2022年，8月28日水處理系統(tǒng)的規(guī)模取決于“原水”水質、生產用水量及工藝對水質的要求“原水”水質和工藝對水質的要求決定了制水流程的繁簡，而用水量只決定了設備的大小系統(tǒng)設計應簡單、可靠、拆裝簡便；應盡量采用標準化、通用化和系統(tǒng)化的零部件23第二十三頁，共五十頁，2022年，8月28日工藝管路的安裝工藝管路的安裝宜采用由頂棚穿越進入用水點（不宜由地面穿出），以避免工藝用水在管道中的滯留；循環(huán)回路不宜安裝過低，進水管路安裝也不宜過低，可能造成雙向污染的風險；支管路的零死水段隔膜閥的原理及選用管路內表面質量的重要性－表面拋光24第二十四頁，共五十頁，2022年，8月28日工藝管路的安裝管路設計無多余支管、管件、閥門和盲管。管路設計盡量遵從給水管路宜豎向布置，在靠近用水設備附近橫向引入的原則盡量不在設備上方布置橫向管路，防止水在橫管上靜止滯留從豎管上引入支管長度要短，一般不超過支管直徑的6倍管路彎曲半徑盡量大，若小容易積水管路中的閥門采用不易積水的旋塞、球閥、隔膜閥、衛(wèi)生蝶閥和衛(wèi)生截止閥等管路連接最大程度避免絲扣連接，采用不易積水的對接法蘭或活套法蘭25第二十五頁，共五十頁，2022年，8月28日管路的坡度管路分配設計中應考慮適當?shù)钠露?，有利于管路內能排凈水一般排水管的坡度?％或1cm/m若有積水，必須設置積水排泄點和閥門，排水點應盡量少美國藥典對純化水和注射用水系統(tǒng)的管路處于“湍流狀態(tài)”下流動，而不是“滯流”“湍流”的狀態(tài)越明顯，各點速度趨向平均的程度越高。當處于十分穩(wěn)定的湍流狀態(tài)時，其平均速度為管中心最大速度的80～90％26第二十六頁，共五十頁，2022年，8月28日重要的輔助設施潔凈蒸汽－對工藝用水系統(tǒng)周期滅菌壓縮空氣－對系統(tǒng)實施過壓或冷卻，也可用于陰陽離子混床中再生后的樹脂的重新混和氮氣－使純化水儲罐保持正壓檢測儀器－現(xiàn)場測試電導率和氯離子、硫酸根離子等壓力表－用于檢測系統(tǒng)阻力27第二十七頁，共五十頁，2022年，8月28日純化水制水流程原水－原水加壓泵－多介質過濾器－活性炭過濾器－軟水器－精密過濾器－第一級反滲透－PH調節(jié)－中間水箱－第二級反滲透－純化水箱－純水泵－紫外線滅菌器－微孔過濾器－用水點28第二十八頁，共五十頁，2022年，8月28日注射用水制水流程純化水－多效蒸餾－注射用水儲罐－紫外線滅菌器－微孔過濾器（超濾）－用水點29第二十九頁，共五十頁，2022年，8月28日典型制水設備原水儲罐設置高、低水位電磁感應液位計，動態(tài)檢測水箱液位。水箱材料多采用非金屬，如聚乙烯等原水泵可采用離心泵。設置高過熱保護器、壓力控制器，最好設有自動報警系統(tǒng)藥箱、計量泵假如原水水質濁度較高，通常運用精密計量泵進行自動加藥，或根據(jù)原水水質加入適量的絮凝劑，使原水中的藻類、膠體、顆粒及部分有機物凝聚為較大的顆粒，以便經后面的砂濾去除30第三十頁，共五十頁，2022年，8月28日典型制水設備機械過濾器所用的濾料多采用大顆粒石英砂，把原水中的絮狀雜質去除，通過機械過濾器處理后，出水的濁度降低。機械過濾器罐體可采用玻璃內襯PE膽的非金屬罐體，或不銹鋼內襯橡膠罐體活性炭過濾器因反滲透進水除了要求淤積密度指數(shù)SDI≤5外，還要求余氯<0.1mg/L，為此配置了活性炭過濾器?；钚蕴窟^濾器主要有二個功能：吸附水中的有機物。吸附率為60％左右；吸附水中的殘余氯離子（粒徑1～2nm，機械過濾器無法去除）31第三十一頁，共五十頁，2022年，8月28日典型制水設備軟水器利用鈉型離子樹脂中可交換的Na＋將水中的

Ca2＋和Mg2＋置換出來，使原水變成軟化水，可以有效防止反滲透膜表面結垢，提高反滲透膜的工作壽命和處理效果精密過濾通常由熔噴成型的孔徑為5μm的聚丙烯（PP）膜組成，作用是防止上一道過濾工序可能的泄漏，是反滲透膜前的最后一道處理工藝32第三十二頁，共五十頁，2022年，8月28日反滲透33第三十三頁，共五十頁，2022年，8月28日反滲透工作原理反滲透技術是當今最先進和最節(jié)能有效的膜分離技術。其原理是在高于溶液滲透壓的作用下，依據(jù)其它物質不能透過半透膜而將這些物質和水分離開來，這種特制的半透膜稱為反滲透膜由于反滲透膜的膜孔徑非常小，因此能夠有效地去除水中地溶解鹽類、膠體、微生物、有機物等，去除率高達97～98％34第三十四頁，共五十頁，2022年，8月28日典型制水設備反滲透主機主要部分為反滲透膜組件反滲透的出水偏酸性殘余的反滲透基準水溫為25℃左右，水的利用率75％左右控制系統(tǒng)可采用微電腦PLC控制，實現(xiàn)反滲透膜組件的順洗、制水、水箱水位控制、藥洗、高壓泵的高低壓保護、過熱保護等工藝過程的全自動控制，并帶有電導率的隨機顯示35第三十五頁，共五十頁，2022年，8月28日典型制水設備純化水箱材質可采用S304不銹鋼純水泵中間增壓泵，設置過熱保護器、壓力控制器、水量監(jiān)控器、并能自動報警酸堿再生箱與水力噴射泵為確?；齑仓嘘庩栯x子樹脂的再生需要而配置，采用耐腐蝕的非金屬材料36第三十六頁，共五十頁，2022年，8月28日離子交換37第三十七頁，共五十頁，2022年，8月28日離子交換的原理使用帶電電荷相互吸引的原理，去除水中的電解質離子。其特點是利用離子交換樹脂在水中和鈣鎂及鈉離子接觸交換，從而得到純化水基本結構：設備部件：容器柱體、封頭、安裝架、閥門、管路交換樹脂等設備材質：有機玻璃；不銹鋼；玻璃鋼；碳鋼等設備形式：陽離子床、陰離子床；混合床等，可以串連和組合38第三十八頁，共五十頁，2022年，8月28日典型制水設備陰陽離子混床通常配制2臺。1臺使用，1臺進行再生處理；微孔過濾器由孔徑為0.22μm的聚四氟乙烯濾棒組合成，作用是去除經上述處理后在純化水中殘留的微小顆粒和離子交換中泄漏的破碎樹脂等二級純化水箱純化水成品水箱。為316L不銹鋼材料。為了使容器內積水完全排空和便于在線清洗，應采用圓頂圓底立式結構39第三十九頁，共五十頁，2022年，8月28日典型制水設備二級純化水泵采用衛(wèi)生級泵。泵的形式應為無容積式氣隙，泵底最低處應安裝排水閥用以將水排盡。最好設置自動報警系統(tǒng)，同時使用功率應足夠，足以使系統(tǒng)內水的流速大于2m/s紫外線滅菌器為了防止管道上的滯留水及容器內壁滋生細菌而影響水質而安裝40第四十頁，共五十頁，2022年，8月28日消毒和滅菌巴氏滅菌低溫時間較長使用回路臭氧國內處于起步階段，國外1905年起用于水處理殺菌能力不受PH值變化和氨的影響滅菌、消毒作用瞬時發(fā)生半衰期為30～60分鐘適用于水質和水量穩(wěn)定的系統(tǒng)41第四十一頁，共五十頁，2022年，8月28日消毒和滅菌紫外線消毒波長在200～300nm，因為細菌中的DNA的紫外吸收峰值在254～257之間滅菌效果與紫外線照射量不成線性關系由外殼、低壓汞燈、石英套管及電氣設施組成照射時間時滅菌效果的決定因素安裝位置離使用點越近越好流量影響較大注意事項42第四十二頁，共五十頁，2022年，8月28日紫外線不同照射量時的滅菌率菌種紫外線照射量/(μw·s/cm2)紫外線波長/nm滅菌率/%大腸桿菌310155050035002542542702701～1099～1002080金黃色葡萄球菌44036702652651~1090~100綠膿桿菌29444002652651～1090～100酵母菌2570147002652651~1090~100巨大桿菌39029002542542080霍亂菌4502651～1043第四十三頁，共五十頁，2022年，8月28日純化水和注射用水的區(qū)別純化水與注射用水二者的區(qū)別還在于制水工藝，純化水的制備工藝可以有各種選擇，但各國藥典對注射用水的制備工藝均有限定條件，如美國藥典明確規(guī)定注射用水的制備工藝只能是蒸餾及反滲透，中國藥典則規(guī)定注射用水的生產工藝必須是蒸餾。44第四十四頁，共五十頁，2022年，8月28日純化水水質控制歐洲藥典中總有機碳（TOC）和易氧化物項目，可認選一項監(jiān)控美國藥典中規(guī)定：企業(yè)自用的純化水監(jiān)測TOC和電導率，商業(yè)用的純化水應符合無菌純水的試驗要求；純化水不得用于制備腸外制劑純化水生產和儲存期間，應有適當措施對總好氧菌數(shù)有效地監(jiān)控，應建立適當?shù)鼐湎薅群图m偏限度。微生物限度是指微生物污染達到某一數(shù)值，表明純化水系統(tǒng)已經偏離了正常運行的條件，應采取糾正措施，使系統(tǒng)回到正常的運行狀態(tài)45第四十五頁，共五十頁，2022年，8月28日水質檢測《中國藥典》2010版酸堿度、氯化物、硫酸鹽、鈣鹽、硝酸鹽、