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医药用纯化水设备
    发布时间: 2018-12-07 15:40    
一、概述
随着我国医药事业的快速发展,随之在医药用水处理的技术也已趋于成熟稳定。而在医药用水处理中的膜法技术的应用已经很广泛,我国已经成熟和不断研发出来的微滤、超滤、反渗透、纳滤、无机膜等技术应用已产生了明显的经济和社会效益。下文介绍了主要的五种膜法水处理技术。
1、反渗透膜
反渗透技术已成为海水和苦咸水淡化、纯水和超纯水制备及物料预浓缩的最经济手段,而且随着性能优良的反渗透膜及膜组件的工业化,反渗透技术的应用范围从最初的脱盐放大到电子、化工、医药、食品、饮料、冶金和环保等领域。随着该项技术的全面推广,反渗透技术将成为21世纪解决缺水地区饮用水的主要手段。反渗透技术还可用于城市废水处理、半导体及医药用水、发电厂和公用事业及冷凝塔泄料再循环。现正在开发反渗透技术在化工和石油化工工艺用水的生产和再利用,废液处理,水、有机液体的分离,电镀漂洗水再利用和金属回收。食品工业正用反渗透技术开发奶品加工、糖液浓缩、果汁和乳品加工、废水处理、生产低度酒和啤酒。
2、超滤膜
a.在医药和葡萄糖生产厂家用于从发酵液中分离和浓缩具有生物活性的组分,超滤具有能保持其生物活性及回收率高的优点,在这一领域的应用将随基因工程技术产业的增长而增长。超滤技术已广泛用于浓缩葡萄糖氧化酶、胰蛋白酶、凝乳酶、果胶酶激素的提取,还用于浓缩以基因工程菌生产的新物质,如干扰素、生长激素、人血液中胰岛素提取血清白蛋白。超滤用于屠宰动物血液成分回收将具有很大的市场,技术上也是可行。另外,超滤已用于植物蛋白回收,将推广至海藻等浮游生物蛋白的回收。
b.城市污水处理超滤技术已用于城市及家庭污水处理。在新建的500户以上大的住宅楼有可能实现小规模的水循环,即用超滤处理过的生活污水冲洗厕所等,可减少家庭用水的40%。电子工业集成电路生产和医药工业用水过程已广泛应用超滤技术,其主要采用中空纤维组件,膜渗透梳率大,能耗低。
c.工业废水处理超滤技术可用于回收电泳涂漆废水中的涂料,现已广泛用于世界各地的电泳涂漆自动化流水线上。大型厂超滤设备膜面积达150平方米,渗透流率为3平方立米/h。现普遍用于金属加工、罐头听生产工业的含油废水处理,其他领域的含油废水处理过程正在开拓。
在发达国家的某些造纸厂工业废液已采用超滤技术处理。在采矿及冶金工业中处理酸性矿物排出液,其渗透液可循环使用,浓缩液中可回收有用物质,超滤在这一领域的应用正日益受到重视。
3、纳滤膜
纳滤是在反渗透基础上发展起来的新型分离技术,虽然市场开拓的历史仅有10多年,但它在水软化,抗生素、多糖、染料等的纯化分离和浓缩领域得到了较好的应用,可替代或部分替代沉淀、蒸发和pH调节等工艺,成为生物制药和精细化工的重要高效节能单元操作。用纳滤膜可去除水中三卤甲烷(THM)的前驱物,以防止水中THM的生成。在食品工业中,日本已用于乳清浓缩,可将除盐、除乳糖和蛋白质浓缩同时进行,并已达到工业化水平。还可用于食品脱色、氨某酸分离、多肽的纯化及浓缩。在废水处理方面,用纳滤膜对木材制浆碱萃取阶段所形成的废液进行脱色,脱色率达98%以上。用纳滤膜还可从酸性溶液中分离金属硫酸盐和硝酸盐,其中对硫酸镍的截留率可达95%。
4、微滤膜
微滤是所有膜法水处理技术中应用最普遍,总销售额最大的1项技术,主要用于制药行业的过滤除菌;高纯水的制备是微滤技术应用的第二大市场。在食品工业的许多领域已实现工业化,可用于明胶和葡萄糖的澄清;替代传统的硅藻土过滤果汁,效果与超滤相同;还可回收啤酒渣和白啤除菌。在饮用水生产和城市污水处理等方面具有潜在的市场。可用于除去城市污水病毒,费用低于超滤。用于工业废水处理如从颜料中分离溶剂,从含油废水中去除难处理的颗粒,从电镀废水中除去有毒的重金属如镉、汞等。燃料工业可用于除油品的蜡和沥青质。此外,随着生物技术工业的发展,用来浓缩和分离发酵液中的生物产品,微滤在这一领域的市场也将越来越大。
5、无机膜
无机膜主要包括陶瓷膜、金属氧化物膜和金属膜等,它适合在高压、高温、高粘度,高固体含量、高氯化物含量和苛刻pH条件下使用。因此,它在石油化工、食品、冶金、环境工程、生物制药等领域应用前景广阔。我国的无机膜经过5年的努力,陶瓷微滤膜和超滤膜从无到有,初步实现了工业化生产,膜材料的技术指标和膜装置的规模与自控水平均达到国际先进技术水平。今后我国的无机膜将在气体分离与净化,以及通过无机膜与其他工艺结合,改造传统工艺等方面发挥重要的作用,逐渐形成以无机膜为核心的新集成应用技术。
医院制药水处理设备是将原水经蒸馏法、离子交换法、反渗透法或其他适宜的方法值得的制药用水,不含任何附加剂,可作为配制普通药物制剂的溶剂或试验用水。在片剂、胶囊、口服液和外用药剂的生产中,凡与药品接触的设备、容器、内包装和工具,均需用纯化水清洗。电导率是纯化水的重要指标,《中国药典》(2005版)中对纯化水的电导率有明确要求即小于等于2μs/cm。
二、医药纯化水指标
1.化学指标:要符合中华人民共和国药典2010版制药纯化水要求
2.卫生学检查:微生物 10CFU/100ml
3.内毒素 0.25EU/ml
4.电导率 ≤2μS/cm ( 电阻率 ≥ 0.5 M Ω *CM)
三、设备技术特征
1.系统采用全自动控制(同时亦可采用手动控制),系统运行时可设定自动反洗、再生程序;
2.一级反渗透和二级反渗透设有回流管道,反渗透设备设有化学清洗装置和消毒装置;
3.在一级反渗透和二级反渗透间设有 PH调节装置,以保证设备产水电导率符合药典要求;
4.二级反渗透膜采用带正电荷的抗污染反渗透膜,以保证反渗透设备能长期稳定运行;
5.一级反渗透管路采用 304不锈钢材料,二级反渗透采用 316L 不锈钢材料;
6.在第一级反渗透和第二级反渗透设备中均装有在线电导检测仪表,产水电导率可随时观看;
7.一级反渗透前设有低压保护开关,二级反渗透前设有低压保护和高压保护开关;
8.一级、二级反渗透水回收率可调整,一级反渗透回收率 60%-65%,二级反渗透回收率70%;
9.前处理装置均采用原装进口件;前处理设备间管路采用 UPVC管材。
10.纯化水储水罐带呼吸过滤器,输送管道装有紫外线杀菌器和微孔过滤器,保证纯水符合卫生要求。
四、工艺流程
1.原水箱→原水增压泵→多介质过滤器→活性炭过滤器→软水器→保安过滤器→第一级反渗透→PH调节→中间水箱→第二级反渗透→纯化水箱→杀菌系统→纯化水输送泵→紫外线杀菌器→微孔过滤器→用水点
2.原水箱→原水增压泵→多介质过滤器→活性炭过滤器→软水器→保安过滤器→第一级反渗透→PH调节→中间水箱→第二级反渗透→纯水箱→中间水泵→EDI系统→纯化水箱→杀菌系统→纯化水输送泵→紫外线杀菌器→微孔过滤器→用水点
3.原水箱→原水增压泵→多介质过滤器→活性炭过滤器→软水器→保安过滤器→一级反渗透机→中间水箱→中间水泵→EDI系统→纯化水箱→杀菌系统→纯化水输送泵→紫外线杀菌器→微孔过滤器→用水点
五、设备特点
(1)结构设计应简单、可靠、拆装简便。
(2)为便于拆装、更换、清洗零件,执行机构的设计尽量采用的标准化、通用化、系统化零部件。
(3)设备内外壁表面,
(4)制备 纯化水设备应采用低碳不锈钢或其他经验证不污染水质的材料。制备纯化水的设备应定期清洗,并对清洗效果验证。
(5)注射用水接触的材料必须是优质低碳不锈钢或其他经验证不对水质产生污染的 材料。制备注射用水的设备应定期清洗,并对清洗效果验证。
(6)纯化水储存周期不宜大于24小时,
六、满足GMP的相关要求
1、结构设计应简单、可靠、拆装简便。
2、为便于拆装、更换、清洗零件,执行机构的设计尽量采用的标准化、通用化、系统化零部件。
3、设备内外壁表面,要求光滑平整、无死角,容易清洗、灭菌。零件表面应做镀铬等表面处理,以耐腐蚀,防止生锈。设备外面避免用油漆,以防剥落。
4、制备纯化水设备应采用低碳不锈钢或其他经验证不污染水质的材料。制备纯化水的设备应定期清洗,并对清洗效果验证。
5、注射用水接触的材料必须是优质低碳不锈钢或其他经验证不对水质产生污染的 材料。制备注射用水的设备应定期清洗,并对清洗效果验证。
6、纯化水储存周期不宜大于24小时,其储罐宜采用不锈钢材料或经验证无毒,耐腐蚀,不渗出污染离子的其他材料制作。保护其通气口应安装不脱落纤维的疏水性除菌滤器。储罐内壁应光滑,接管和焊缝不应有死角和沙眼。应采用不会形成滞水污染的显示液面、温度压力等参数的传感器。对储罐要定期清洗、消毒灭菌,并对清洗、灭菌效果验证。
7、制药用水的输送
1)纯化水和制药用水宜采用易拆卸清洗、消毒的不锈钢泵输送。在需用压缩空气或氮气压送的纯化水和注射用水的场合,压缩空气和氮气须净化处理。
2)纯化水宜采用循环管路输送。管路设计应简洁,应避免盲管和死角。管路应采用不锈钢管或经验证无毒、耐腐蚀、不渗出污染离子的其他管材。阀门宜采用无死角的卫生级阀门,输送纯化水应标明流向。
3)输送纯化水和注射用水的管道、输送泵应定期清洗、消毒灭菌,验证合格后方可投入使用。
8、压力容器的设计,须由有许可证的单位及合格人员承担,须按中华人民共和国国家标准《钢制压力容器》(GB150-80)及"压力容器安全技术监察规程"的有关规定办理。
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