利用三膜體系制備醫(yī)用高純水
一、工程概況
中科院大連化物所利用三膜（UF+RO+EDI）體系制備醫(yī)用高純水，是將原水（自來(lái)水）經(jīng)嚴(yán)格的UF預(yù)處理，再經(jīng)RO脫鹽（脫鹽率＞98%）、除菌，最后經(jīng)EDI深度脫鹽、去內(nèi)毒素，使出水水質(zhì)達(dá)到或超過(guò)美國(guó)ASTM醫(yī)用水標(biāo)準(zhǔn)和我國(guó)藥典規(guī)定的制藥工藝用水的要求。
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二、設(shè)計(jì)原始資料
美國(guó)ASTM在1993年Annual BooKs of ASTM Standard Vol 11.01中，公布的生物學(xué)和醫(yī)學(xué)用水的標(biāo)準(zhǔn)如表所示。
表 美國(guó)ASTM規(guī)定的生物學(xué)和醫(yī)藥用水標(biāo)準(zhǔn)
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我國(guó)1992年在《藥品生產(chǎn)管理規(guī)范（GMP）實(shí)施指導(dǎo)》中規(guī)定了藥品生產(chǎn)工藝用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)如表所示。
表 我國(guó)制藥工業(yè)用水要求
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產(chǎn)水能力約150L/h（可根據(jù)用戶(hù)要求設(shè)計(jì)），該設(shè)備在華北制藥廠應(yīng)用。
三、工藝流程及主要設(shè)備
三膜體系制備醫(yī)用高純水的工藝步驟如下：
1．預(yù)處理
根據(jù)原水水質(zhì)的不同，可采用混凝、沉淀過(guò)濾、消毒、pH值調(diào)節(jié)、軟化或加藥阻垢、脫氣、除鐵錳、熱交換器升溫等工藝，使原水的pH值、溫度、硬度、余氯、細(xì)菌、鐵、錳含量達(dá)到UF和RO的進(jìn)水指標(biāo)。
2．前級(jí)UF
本裝置采用自動(dòng)UF系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的多介質(zhì)過(guò)濾器、MF和加藥殺菌系統(tǒng)。其過(guò)濾精度大大提高，濾出水的濁度為零，細(xì)菌的去除率＞99%，而UF出水水質(zhì)穩(wěn)定，能保證RO的進(jìn)水要求和長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。UF膜用本所生產(chǎn)的中空纖維膜，MWCO 30000 Daltan。
3．RO系統(tǒng)
RO系統(tǒng)不僅可去除無(wú)機(jī)離子和有機(jī)物，脫鹽率＞98%（一般為99%），同時(shí)可除去細(xì)菌、熱原等物質(zhì)。
RO系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，如膜組件、高壓泵和PLC控制系統(tǒng)均采用進(jìn)口名牌產(chǎn)品，輔助設(shè)備為國(guó)內(nèi)配套產(chǎn)品，整機(jī)由自己加工制造。
4．EDI裝置
深度除鹽用EDI，又稱(chēng)連續(xù)除鹽裝置CDI，產(chǎn)水電阻率＞16MW·cm，對(duì)CO2、硼、硅、氨類(lèi)等弱電解質(zhì)去除率均＞95％。水回收率可達(dá)95%。無(wú)需酸、堿再生，耗電省，操作費(fèi)用低，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。進(jìn)口組件國(guó)內(nèi)組裝。
四、運(yùn)行情況
在華北制藥廠采用全自動(dòng)UF裝置，使用一年來(lái)，RO裝置從未清洗過(guò)，而RO膜的機(jī)能幾乎沒(méi)有衰減。
整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)水水質(zhì)穩(wěn)定，且不受進(jìn)水水質(zhì)波動(dòng)的影響。雙級(jí)RO系統(tǒng)，第一級(jí)RO產(chǎn)水電導(dǎo)率＜100ms/cm。
五、經(jīng)濟(jì)效益
由于UF+RO+EDI系統(tǒng)中各設(shè)備的工作特點(diǎn)，綜合一次性投資和運(yùn)行費(fèi)用兩方面權(quán)衡，整個(gè)系統(tǒng)具有較好的經(jīng)濟(jì)性。
該系統(tǒng)與RO+MBIX系統(tǒng)相比，EDI設(shè)備投資為MBIX的30%，運(yùn)行費(fèi)用EDI為MBIX的65%。而且EDI不排放酸、堿再生廢液，不會(huì)造成環(huán)境污染，具有良好的環(huán)境效益。
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