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新闻详细

制药用水系统介绍

作者:山东精鹰浏览次数: 日期:2016年5月27日 09:30

目录

1.设计依据

2.国内主要水质分析

3.常见工艺介绍

4.设备选型参考

5.未来发展方向

 

内容

1.设计依据

1)水质报告

水质报告通常有水厂提供的,也有疾控中心提供的,一般情况下疾控中心比较准确,建议从使用点取样去检测,水厂的报告都是出厂的数据,可能偏差比较多,也不全面。

通过水质报告的主要检测项,来确定预处理填料选型和RO主机部分的选型。

2)要达到的水质标准

根据不同的药典标准,以及企业的内控标准的不同,确定好最终的水质标准后,基本上工艺设计的框架就确定了。比如国内的药典标准是纯化水小于4.3um.cm(20),但多数药厂的内控标准是<2.0um.cm,在一些水质较差的地区,二级RO的设计可能就无法满足要求。

2.国内主要水质分析

1)国内水质不同地区,不同季节,差别都比较大,大致上从北向南,从西向东,水质逐渐变好,沿江沿河的地区水质较好。

以国内几个药厂比较集中的地区举例,东北地区普遍水质电导偏高,硬度中等水平,,特别是几个工业城市比较明显,也有一些地区靠近水源,比如松花江和牡丹江地区,水质较好,原水电导多在400-500um.cm左右;浙江杭州、广州、江西赣州等地水质在国内处于较好的水平,通常电导比100um.cm略高,硬度为30-50ppm左右;山东地区,电导和硬度指标普遍都偏高,潍坊地区一些地区电导甚至在1000um.cm以上,硬度400ppm以上。

2)主要关注指标。
1.溶解性总固体(TDS),通常可以间接反映原水的电导情况,一般是TDS1.52.3倍是原水电导的范围,如果不知道原水电导,可以推测一下;
2.硬度(以CaCO3计)。200ppm以下的水质阻垢剂就可以,200-300ppm酌情考虑,350ppm以上建议加软化器。

3.微生物指标。考虑是否加抑菌加药装置。

4.硝酸盐。RO对其去除率不是很高,如果原水比较高,就要考虑是否加EDI

5.铁锰离子。超标的话考虑的填料更换为锰砂,增加曝气装置等,避免铁锰胶体污染等,铁锰胶体污染属于较难处理的一种污染。

3.常见工艺分析

    根据国内的水质情况,常用的工艺设备主要有ROEDI、预处理过滤器机组(多介质、活性炭、软化器)、超滤、纳滤、紫外、脱气膜等几种,根据不同情况进行组合,衍生出以下工艺。

(1) 预处理过滤器机组+两级RO。最传统的工艺,适用于国内很多地区,成本较低,水质能达到药典纯化水要求,但可能无法达到很高要求,比如电导<0.5um.cm,比如某些硝酸盐超标严重的无法达到要求。

(2) 预处理过滤器机组+两级RO+EDI。传统工艺的升级版,适用于国内几乎所有水质,水质较好,电导最高可达15-18兆欧,但相对采购、运行和维护成本较高,适用于水针、冻干等高要求、高附加值产品。

(3) 预处理过滤器机组+一级RO+EDI。算是二级RO+EDI的精简版,适用于水质较好的情况,特别是硬度较低的地区,同样可以达到较好的电导水平。但EDI对结垢非常敏感,一旦结垢,性能将大幅度下降,所以对预处理硬度要求较高;同时,EDI进水对电导率(当量电导)要求也比较高,所以可能一些水质略差的地区很难满足要求。

(4) 超滤+两级RO+EDI)。最近几年这种工艺应用的不多,缺陷是余氯不好处理,但对于地下水比较合适,因其本身就没有余氯存在,但微生物指标不稳定,预处理采用超滤可以进行完美控制。

(5) 超滤+纳滤+两级RO(+EDI)。上一种工艺的升级版,纳滤的孔径介于超滤和RO之间,兼具脱盐和软化的部分功能,但缺陷是有浓水排放,水利用率会降低。

(6) 超滤+中压紫外+RO(+EDI)。比较新的工艺,近期研究发现,中压紫外线可以分解余氯,且效果显著,可以用其代替活性炭的脱氯功能,同时紫外本身就可以控制微生物,再加上超滤可以去除有机物,配合软化或阻垢,基本预处理阶段的工作就完成了,这种工艺对于系统微生物控制有显著效果,同时也可以作为全常温设备,代替预处理巴氏消毒和RO的高温消毒。

(7) 脱气膜。对于某些水质PH偏酸较多,或地下水CO2较多且不稳定的水质,可以增加脱气膜进行处理,通过真空泵进行去除气体,相对于NaOH加药装置,属于物理处理法,更加的环保,但存在的问题是增加了真空泵,会有一定的运行和维护成本。

4.设备选型参考

根据前文论述,对于设备选型主要有以下几点建议。

(1) 明确水质情况和要通过的标准。

(2) 对自动化的要求程度。

(3) 设备的档次

(4) 监控的指标

(5) 根据未来发展兖空间

5.未来发展方向

随着工业4.0的到来,制药用水系统设备的发展,应该包括下面几类方向:

(1) 控制集成化。随着远程监控的发展,未来像中央控制室等设置,是发展的必然方向,制水间内的操作将转移到中央监控室集中控制和数据采集。

(2) 更高标准的水质要求。通过对国内近几年的水质对比,正在呈现出逐年下降的趋势,而药品的要求却越来越高,两者之间要求的逐渐拉大,必然造成老设备的升级换代,所以新技术的应用导致水质的提高是必然的趋势。

(3) 数据的完整链条更清晰。之前国家药监局计算机控制系统招标的确定(http://www.39yst.com/xinwen/312197.shtml),以及吉林省20家企业试点的消息公布,检查变成了非常态,监管变成了实时监督,对我们的要求就是自身数据的准确、统一和完整,对于设备而言,就是记录的准确、连续和完整。

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