純化水系統(tǒng)管理-京新課件

純化水系統(tǒng)管理

純化水定義及用途純化水的定義：為原水經(jīng)蒸餾法、離子交換法、反滲透法或其他適宜的方法制得的供藥用的水，不含任何附加劑。純化水的用途：非無(wú)菌藥品直接接觸藥品設(shè)備、器具和包裝材料最后一次洗滌用水。非無(wú)菌藥品的配料制備注射用水（純蒸汽）的水源注射劑、無(wú)菌藥品瓶子的初洗非無(wú)菌原料藥精制注：不得用于注射劑的配制處理對(duì)象用于制備純化水的原水通常為自來(lái)水公司供應(yīng)的自來(lái)水或深井水。原水不能直接用于藥用輔料的制備及試驗(yàn)用水。天然水中的雜質(zhì)：1、電解質(zhì):是指在水中以離子狀態(tài)存在的物質(zhì)，包括可溶性的無(wú)機(jī)物、有機(jī)物及帶電的膠體離子等，另外還有有機(jī)酸（腐殖酸、烷基苯磺酸等）離子。電子電解質(zhì)具有導(dǎo)電性，所以可以用測(cè)量水的電阻率或電導(dǎo)率的方法來(lái)反映此類雜質(zhì)在水中的相對(duì)含量，以離子色譜法及原子吸收光譜法等分析方法不測(cè)定水中各種陰、陽(yáng)離子的含量。水的電阻率是指某一溫度條件下（一般為25℃），邊長(zhǎng)為1厘米的立方體水柱的相對(duì)兩側(cè)面間的電阻值，單位為歐姆.㎝.電導(dǎo)率為電阻力的倒數(shù),單位為西門子/厘米(S/㎝)2、有機(jī)物水中所含有機(jī)物主要是指天然或人工合成的有機(jī)物質(zhì)，如有機(jī)酸、有機(jī)金屬化合物等。常以陰性或中性狀態(tài)存在。通常用總有機(jī)碳（TOC）測(cè)定儀或化學(xué)耗氧量法分析此類物質(zhì)在水中的含量。3、顆料物質(zhì):包括泥沙、塵埃、有機(jī)物、微生物及膠化顆粒等，可用顆粒計(jì)數(shù)器來(lái)反映這類物質(zhì)在水中的含量。純化水的制備純化水的制備通常由前處理、脫鹽和后處理三大部分組成。1、前處理前處理有物理方法、化學(xué)方法和電化學(xué)等方法。其中物理方法有澄清、砂濾、脫氣、膜過(guò)濾、活性炭吸附等；化學(xué)方法有混凝、加藥殺菌、消毒、氧化-還原、絡(luò)合、離子交換等；電化學(xué)方法有電凝聚等。以去除原水中的懸浮物、膠體、微生物等為主，并消除過(guò)高的硬度和濁度。2、脫鹽脫鹽工序有電滲析、反滲透、離子交換等。3、后處理后處理是脫鹽后水質(zhì)處理的統(tǒng)稱。包括用終端離子交換去除離子痕跡、紫外線殺菌、臭氧殺菌、超過(guò)濾、微孔過(guò)濾等。水處理設(shè)備的選擇原則通?？筛鶕?jù)原水含鹽量、堿度、強(qiáng)酸性陰離子含量等來(lái)考慮選用合適的水處理設(shè)備。1、進(jìn)水含鹽量在500mg/L以下時(shí)，一般用普通離子交換法除鹽；2、對(duì)含鹽量為500-1000mg/L的原水，當(dāng)原水中強(qiáng)酸性陰離子含量超過(guò)100mg/L時(shí)，在上述系統(tǒng)中再增加弱堿離子交換柱；3、含鹽量為1000-3000mg/L的苦咸水，采用反滲透法先將含鹽量降至500mg/L以下，再用離子交換法脫鹽；4、當(dāng)原水堿度大于500mg/L時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)考慮脫氣裝置注：水的總硬度指水中鈣、鎂離子的總濃度，其中包括碳酸鹽硬度（即通過(guò)加熱能以碳酸鹽形式沉淀下來(lái)的鈣、鎂離子，故又叫暫時(shí)硬度）和非碳酸鹽硬度（即加熱后不能沉淀下來(lái)的那部分鈣、鎂離子，又稱永久硬度）。一般以氧化鈣的含量來(lái)劃分原水硬度等級(jí)。純化水制備流程原水→原水加壓泵→加助凝劑（PAC即堿式氯化鋁28%或PAM聚丙烯酰胺）→多介質(zhì)過(guò)濾器→加阻垢劑→活性炭過(guò)濾器→精密過(guò)濾器→第一級(jí)反滲透→PH調(diào)節(jié)→中間水箱→第二級(jí)反滲透（反滲透膜表面帶正電荷）→純化水箱→純水泵－紫外線殺菌器－微孔過(guò)濾器→用水點(diǎn)

純化水系統(tǒng)的要求1、純化水的制備、貯存、分配應(yīng)能防止微生物的滋生和污染。(系統(tǒng)需采用消毒/滅菌設(shè)施，管路分配由傳統(tǒng)的送水管路演變?yōu)檠h(huán)回路。另外需要考慮到管內(nèi)流速對(duì)微生物繁殖的影響.當(dāng)雷諾數(shù)Re達(dá)到10000形成穩(wěn)定的湍流時(shí)，才能有效地抑止微生物的生長(zhǎng)。如流速過(guò)低或選擇了結(jié)構(gòu)不適當(dāng)?shù)拈y門，易產(chǎn)生生物膜，給日常管理帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)及麻煩）2、貯罐和輸送管路所用材料應(yīng)無(wú)毒、耐腐蝕。純化水的預(yù)處理設(shè)備所用的管道一般采用ABS工程塑料，也有采用PVC、PPR或其它合適材料的。但分配系統(tǒng)應(yīng)采用與化學(xué)消毒、巴氏消毒、熱力滅菌等相適應(yīng)的管道材料，如PVDF、ABS、PPR等，最好采用不銹鋼，以316L為最佳3、管道的設(shè)計(jì)和安裝應(yīng)避免死角、盲管4、貯罐和管道要規(guī)定清洗、滅菌周期.純化水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求3、對(duì)貯罐的要求：防止生物膜的形成，減少腐蝕，便于化學(xué)品對(duì)貯罐消毒；貯罐要密封，內(nèi)表面光滑，有助于熱力消毒和化學(xué)消毒并能阻止生物膜的形成）

貯罐的要求：

采用316L不銹鋼制作，內(nèi)壁電拋光并作鈍化處理；貯罐上須安裝0.2um疏水性的呼吸器，并可以加熱消毒或有夾套；能經(jīng)受121℃高溫蒸汽的消毒；排水閥采用不銹鋼隔膜閥；若充有氮?dú)?，須裝0.2um疏水性的過(guò)濾器過(guò)濾；（防止二氧碳進(jìn)入貯罐并防止微生物污染）

純化水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求5、對(duì)純化水輸送泵的基本要求

采用316L不銹鋼制（浸水部分），電拋光并鈍化處理；衛(wèi)生夾頭作連接件；潤(rùn)滑劑采用純化水本身；可完全排除積水；純化水驗(yàn)證的階段純化水驗(yàn)證的三個(gè)階段1、初始驗(yàn)證階段。在此階段，應(yīng)制定出運(yùn)行參數(shù)、清潔/消毒規(guī)程及頻率。2、運(yùn)行階段。通過(guò)運(yùn)行階段應(yīng)能證明，按SOP運(yùn)行，系統(tǒng)能始終穩(wěn)定地生產(chǎn)出符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的水。3、長(zhǎng)期考察階段。在此階段，應(yīng)找出因原水的任何質(zhì)量變化而給系統(tǒng)運(yùn)行和成品水質(zhì)所成的影響，即尋找原水、水系統(tǒng)及出水水質(zhì)的相關(guān)性。純化水制備設(shè)備的確認(rèn)要點(diǎn)1.PAC加藥系統(tǒng):主要設(shè)備:計(jì)量泵,計(jì)量箱.功能:PAC即堿式氯化鋁(28%),用作凝聚劑,使原水中膠體物質(zhì)及顆粒凝聚后在多介質(zhì)過(guò)濾器中被過(guò)濾掉.2.PAM加藥系統(tǒng)主要設(shè)備:計(jì)量泵,計(jì)量箱.功能:PAM即聚丙烯酰胺,作為助凝劑,增加凝聚效果.加入適當(dāng)?shù)腜AC\PAM混合絮凝后能進(jìn)行有效的接觸過(guò)濾.3.多介質(zhì)過(guò)濾設(shè)備和構(gòu)造:多介質(zhì)過(guò)濾器內(nèi)充填精選的石英砂和無(wú)煙煤.功能:過(guò)濾原水中顆粒和膠體物質(zhì).正常流速約為7米/小時(shí),可降低進(jìn)入反滲透器水的污染指數(shù),使污染指數(shù)SDI小于4.設(shè)備確認(rèn)要點(diǎn):反沖洗-------當(dāng)壓差達(dá)到一定值,或SDI大于4時(shí),多介質(zhì)過(guò)濾器能進(jìn)行反沖洗,同時(shí)送入壓縮空氣反吹

純化水驗(yàn)證4.阻垢加藥系統(tǒng)設(shè)備和構(gòu)造:計(jì)量箱，計(jì)量泵功能：加入阻垢劑后，能防止反滲透膜上結(jié)垢而影響使用壽命?？墒?jié)馑畟?cè)碳酸鈣、碳酸鎂、硫酸鎂、硫酸鈣、硫酸鋇、硫酸鍶、二氧化硅的濃度積大于其平衡溶解度常數(shù)時(shí)不易結(jié)晶析出，從而損壞膜元件。5.活性炭過(guò)濾器設(shè)備和構(gòu)造:充填活性炭和石英砂.功能:去掉水中的自由氯和有機(jī)物,保護(hù)離子交換樹(shù)脂和某些類型的反滲透裝置,使其免于提前失效.但自由氯去除后,水中不再有殺菌劑,細(xì)菌會(huì)很快繁殖.(可考慮采用可再生的大孔陰離子樹(shù)脂的有機(jī)物去除器來(lái)取代活性炭過(guò)濾器).設(shè)備確認(rèn)要點(diǎn):反沖洗周期和時(shí)間的設(shè)定.設(shè)備的消毒要求.活性炭的更換周期.壓力降的監(jiān)測(cè).純化水制備設(shè)備的確認(rèn)要點(diǎn)6.微孔過(guò)濾器過(guò)濾器規(guī)格:5um.功能：去除活性炭等顆粒，保護(hù)反滲透膜不受阻塞。7.反滲透系統(tǒng)(R0)設(shè)備及構(gòu)造:高壓泵,反滲透裝置.反滲透(RO)、超過(guò)濾（UF）微孔膜過(guò)濾（MF）和電滲析（ED）技術(shù)都屬于膜分離技術(shù)。反滲透膜一般采用非對(duì)稱膜或TFC復(fù)合膜。功能：反滲透對(duì)常見(jiàn)雜質(zhì)的去除率如下：除鹽率：95-99%細(xì)菌隔除率：>99%有機(jī)物去除率：100%（相對(duì)分子質(zhì)量>300）熱原去除率：

>99%95-99%（相對(duì)分子質(zhì)量<300）顆料去除率：>99%設(shè)備確認(rèn)要點(diǎn)：a、膜的完整性試驗(yàn)（按膜的形狀可分為：平板膜、中空纖維膜及管式膜。按驅(qū)動(dòng)壓力分為高壓、低壓及超低壓膜。按制膜方法可分為相邊境證化膜和復(fù)合膜）?；钚詫記Q定了膜的分離能力。

純化水制備設(shè)備的確認(rèn)要點(diǎn)b、流量、壓力、溫度、氯氣、PH、濃水排放率、TOC、電導(dǎo)率的監(jiān)測(cè)。c、余氯、PH、水溫、污染指數(shù)對(duì)去除率的影響。d、對(duì)進(jìn)水的水質(zhì)要求：余氯<0.1mg/L水溫4-40℃PH5-8SDI<48、軟水器設(shè)備和構(gòu)造：充填樹(shù)脂功能：水中的鈣、鎂離子被樹(shù)脂上的鈉離子所交換，從而降低硬度。軟化水用于混合床的再生用水。設(shè)備確認(rèn)要點(diǎn)：再生周期；樹(shù)脂床的消毒要求；樹(shù)脂的更換周期；壓降和硬度監(jiān)測(cè)。純化水制備設(shè)備的確認(rèn)要點(diǎn)10、水系統(tǒng)的消毒a純化水系統(tǒng)，微生物的控制是通過(guò)對(duì)水處理設(shè)備和分配系統(tǒng)管道的消毒滅菌來(lái)達(dá)到，目的是將出水中的微生物數(shù)量控制在標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)。消毒方法有巴氏消毒、紫外線消毒、臭氧消毒、蒸汽消毒等。巴氏消毒器：通常使用熱交換器，以蒸汽或電加熱作為熱源，消毒的介質(zhì)為純化水。也可以直接將貯罐中的純化水加熱（通過(guò)夾套）作為消毒器。水溫應(yīng)控制在80℃以上，開(kāi)啟水泵循環(huán)沖刷水處理設(shè)備及管道。（應(yīng)在回水管路末端安裝溫度表）b臭氧消毒器：利用臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧直接對(duì)水系統(tǒng)進(jìn)行消毒，也可制作臭氧水對(duì)儲(chǔ)水罐等進(jìn)行消毒。（需考慮臭氧對(duì)監(jiān)控過(guò)程中余氯及耗氧量測(cè)定值的影響）在使用前應(yīng)用紫外燈將其破壞，消除對(duì)產(chǎn)品可能的氧化作用。c紫外線水中殺菌：波長(zhǎng)為254nm的紫外線透過(guò)水層時(shí)能殺死水中的細(xì)菌。特點(diǎn)：紫外殺菌速度快、效率高、效果好；紫外線照射不會(huì)改變水的物理、化學(xué)性質(zhì)，對(duì)純化水不會(huì)帶入附加物所引入的污染；能適用于各種水的流量下使用操作方便，只需定期清洗石英玻璃套管即可；體積水，輕便，耗電低，壽命長(zhǎng)。純化水制備設(shè)備的確認(rèn)要點(diǎn)紫外線殺菌裝置由外筒、殺菌燈、石英套管及電氣設(shè)施組成。外筒由鋁、鎂合金或不銹鋼等材料制成。圓筒內(nèi)壁要求很高的光潔度，要求其對(duì)紫外線的反射線的反射率達(dá)85%左右。紫外殺菌裝置中的殺菌燈為高強(qiáng)度低壓汞燈，可放射出波長(zhǎng)為253.7nm的紫外線,為保證殺菌效果,要求紫外線量大于3000uW.s/cm2,燈管壽命一般不短于7000小時(shí)。對(duì)紫外殺菌器質(zhì)量要求：要保證99.9%的殺菌率;純化水通過(guò)該裝置后,電阻率降低值不得超過(guò)0.5歐姆.cm(25℃).用紫外線殺滅水中的細(xì)菌時(shí)，水層的厚度同殺菌效果有很大關(guān)系純化水驗(yàn)證（2）管道分配系統(tǒng)的安裝確認(rèn)管道及閥門的材料：選用不銹鋼（304、316L、321等型號(hào)），閥門選用隔膜閥。管道的連接和試壓：純化水送水管道應(yīng)采用熱熔式氬弧焊焊接，要求內(nèi)壁光滑，應(yīng)檢查焊接質(zhì)量，記錄焊接接頭的數(shù)量，并做X光拍片。焊接結(jié)束后用去離子水進(jìn)行試壓，試駙壓力為工作壓力的1.5倍，無(wú)滲漏為合格。（3）管道的清洗、鈍化、消毒：可大致分為純水循環(huán)預(yù)沖洗約15分鐘——堿液循環(huán)清洗不少于30分鐘（1%體積濃度氫氧化鈉溶液）——純水沖洗不少于30分鐘——鈍化（用純水及化學(xué)純的硝酸配制8%的酸液，在49-52℃溫度下循環(huán)60分鐘后排放?；蛴?%氫氟酸（體積分?jǐn)?shù)）20%硝酸（體積分?jǐn)?shù)）、77%純水配制溶液，溶液溫度在25-35℃，循環(huán)處理10-20分鐘后排放）——純水沖洗——排放——純蒸汽消毒或巴氏消毒這幾個(gè)步驟。純化水驗(yàn)證

完整性測(cè)試：貯罐上的呼吸器及管路上的過(guò)濾器必須做完整性試驗(yàn)（3）、儀器儀表的校準(zhǔn)：所有儀器儀表必須定期校驗(yàn)，使誤差控制在允許范圍內(nèi)。純化水處理常用儀表有：電導(dǎo)率儀、時(shí)間控制器、流量計(jì)、溫度控制儀/記錄儀、壓力表等。紫外燈校準(zhǔn)參數(shù)：波長(zhǎng)、光強(qiáng)度、顯示使用時(shí)間的時(shí)鐘（4）、操作手冊(cè)和SOP：列出所有純水系統(tǒng)的設(shè)備操作手冊(cè)及日常操作、維修、監(jiān)測(cè)的SOP。純化水驗(yàn)證2、純化水水質(zhì)的預(yù)先測(cè)試分析在正式開(kāi)始純化水監(jiān)測(cè)（驗(yàn)證）之前，先對(duì)純化水水質(zhì)進(jìn)行測(cè)試，以便發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決。測(cè)試項(xiàng)目主要是化學(xué)指標(biāo)及微生物指標(biāo)，測(cè)點(diǎn)可選擇在去離子器（反滲透裝置）出口處。七、純化水初期驗(yàn)證（驗(yàn)證時(shí)間為3周，每個(gè)周期為7天）1、取樣頻率：貯罐、總送水口、總回水口在驗(yàn)證期內(nèi)每天取樣。各使用點(diǎn)每個(gè)驗(yàn)證周期取樣一次，共3次（重新取樣除外）2、純化水檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)：按中國(guó)藥典或高于藥典的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。純化水后期驗(yàn)證根據(jù)日常監(jiān)控程序完成取樣及檢測(cè)。該階段將持續(xù)一年的時(shí)間，而且要緊接著初期驗(yàn)證進(jìn)行。積累所有數(shù)據(jù)后加入到初期驗(yàn)證報(bào)告中。純化水驗(yàn)證2010年版《中國(guó)藥典》純化水檢測(cè)指標(biāo)：性狀酸堿度硝酸鹽亞硝酸鹽氨電導(dǎo)率總有機(jī)碳易氧化物（與總有機(jī)碳兩者中選一種測(cè)定）不揮發(fā)物重金屬微生物（細(xì)菌總數(shù)、大腸桿菌）

純化水驗(yàn)證純化水取樣：取樣器具：微生物檢查用250ml的錐