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對三種制藥用水處理工藝的探討(一)

RENQI:978   FABIAOSHIJIAN:2014-06-23 01:02:51

    《中國藥典》2000年版收載2種制藥用水,分別為純化水注射用水。純化水(Purifiedwater)是通過蒸餾法、離子交換法、反滲透法或其他適宜的方法,制得的供制藥用的水,不含任何附加劑,其標準符合《中國藥典》2000年版二部相關項下規定I1l。注射用水(Waterforinjection)是純化水經蒸餾所得的水,其標準符合《中國藥典》~2000年版二部相關項下規定。制藥用水設備與工藝的選擇,依據所制備的水的種類而定。筆者根據多年實踐經驗,并參考國內、外有關資料,介紹下列幾種醫院制劑生產用水的工藝與配套設備。
    1.純化水的生產工藝
    以下介紹三種純化水的生產工藝與配套設備。
    1.1離子交換法與一級反滲透組合工藝
    離子交換法與一級反滲透組合制備純化水是現代制水工藝的基礎組合,其核心技術可以包括3部分:水的前處理技術、一級反滲透技術和自動再生離子交換技術。水的前處理技術主要包括自動再生活性碳過濾器和自動再生樹脂軟化裝置。其工藝流程詳見圖1。
    原水箱-增壓泵-保安過濾器-自動再生活性炭過濾器-自動再生樹脂軟化裝置-保安過濾器-一級反滲透單元-中間水箱-中間水泵- 自動再生離子交換裝置-保安過濾器-紫外線殺菌-純化水儲罐
    圖1各組成部分說明。
    (1)源水:醫院制劑水處理系統多以自來水為源水。
    (2)增壓泵:為一級反滲透單元中的高壓泵,提供>0.15MPa的進水壓力。
    (3)保安過濾器1:能截留源水中大于10t~m以上的懸浮顆粒和雜質。它是以折紙材料做濾芯(10m)或是以聚乙烯為材料做成的噴溶濾芯(規格有4m、10m、20m等)。
    (4)自動再生活性炭過濾器:主要作用是吸附水中余氯、膠體、有機物等成分及CaCO。、CaSO等沉淀物。活性炭過濾器中一般填充凈化水用炭。
    (5)自動再生樹脂軟化器:樹脂軟化器的作用是降低源水中鈣、鎂等離子的含量,使水軟化,因為這類陽離子會影響水處理系統下游的設備(如反滲透膜、離子交換柱以及蒸餾器)。本裝置通常填充陽離子交換樹脂,并且可以通過飽和氯化鈉鹽水再生處理,重復使用。
    (6)保安過濾器2:主要作用是截留來自活性炭過濾器和樹脂軟化裝置中可能隨水流溢出的活性炭末和樹脂顆粒,而這些顆粒會在高壓水流的作用下對反滲透膜造成機械性損傷。因此,保安過濾器2可保護反滲透膜不受機枕l生損傷,有效地保證反滲透膜的使用壽命和產水水質。保安過濾器2選用的材質與保安過濾器1相同,其規格一般選用4m的折紙濾芯。
    (7)一級反滲透:反滲透膜的孔徑大多≤10×10一om,其分離對象是水中處于離子狀態和相對分子質量為幾百左右的有機物。因此,反滲透膜不僅可以去除水中的鹽分,它還可以去除水中的細菌、病毒等微生物。其原理即在含有鹽分的水中加以比自然滲透壓更大的壓力,使滲透向反方向進行,把鹽水中的水分子壓到膜的另一邊,變成純凈的水,從而達到去除水中鹽分的目的。常用的膜材料有醋酸纖維素膜和芳香族聚酰胺膜,并以后者使用較多。
    (8)中間水箱:是在一級反滲透和離子交換裝置之間的儲水箱,其作用是預防因一級反滲透的出水速度與離子交換裝置的進水速度的不平衡對生產過程的影響。
    (9)中間水泵:為自動再生離子交換裝置提供水流動力。
    (10)離子交換裝置:離子交換法制備去離子水的原理就是利用陽、陰離子交換樹脂分別與水中的陽離子或陰離子進行等電荷交換,從而去除水中的離子,使源水最終達到純化水的標準。本系統由陽床、陰床、混床3部分組成聯合床系統,可以更有效地去除水中的陰陽離子。離子交換裝置使用一段時間后需要再生,通常用酸、堿反復沖洗,達到離子交換樹脂再生目的。離子交換再生裝置可實現離子交換樹脂的自動再生。
    (11)保安過濾器3:材質與保安過濾器1相同,其規格一般選用4,urn的折紙濾芯,截留來自離子交換裝置聯合床系統可能隨水流溢出的樹脂顆粒。
    (12)紫外殺菌:波長在200nm~300nm的紫外線有滅菌作用,其滅菌效果因波長而異。其中,以254nm-257nm波段滅菌效果最好。這是因為細菌中的脫氧核糖核酸(DNA)核蛋白的紫外吸收峰值正好在此波長范圍內。如將該波段紫外線的滅菌能力定為100%,再與其它波長紫外線的滅菌能力比較,超過或低于254nm-257nm的紫外線,隨波長的增加而減少,滅菌效果急劇下降。






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