水系统培训孙春雷

现在是1页\一共有125页\编辑于星期三制药用水系统

——孙春雷现在是2页\一共有125页\编辑于星期三第一部分：系统的概述、用途与要求第二部分：纯化水制备系统第三部分：注射用水制备系统第四部分：纯蒸汽制备系统第五部分：储存分配系统制药用水系统现在是3页\一共有125页\编辑于星期三知识目标☆熟悉纯化水、注射用水的定义和质量要求☆了解电渗析法、反渗透法制备纯化水的原理☆了解注射用水水机制备注射用水的原理学习目标能力目标☆能制备制药用水并进行质量检查与异常情况分析现在是4页\一共有125页\编辑于星期三一、概述水在制药工业中是应用最广泛的工艺原料，用做药品的组成成分、溶剂、稀释剂等。

水是良好的溶剂、尤其是纯化水和注射用水，具有极强的溶解能力和极少的杂质，广泛用于制药设备和系统的清洗。水极易滋生微生物并助其生长，微生物指标是其最重要的质量指标，在水系统设计、安装、验证、运行和维护中需采取各种措施抑制其生长。

第一部分：水系统的概述、用途与要求

现在是5页\一共有125页\编辑于星期三制药生产中其他原料、辅料、包装材料是按批检验和放行的，而作为原料的制药用水通常是通过管道连续流出的，可随时取用，其微生物属性等质量指标通常无法连续的实时检测到，通常是先使用到产品中，若干天后才能知道其微生物指标是否合格。现在是6页\一共有125页\编辑于星期三

制药用水的种类饮用水1纯化水2灭菌注射用水4注射用水3按使用的范围不同分现在是7页\一共有125页\编辑于星期三

适用的岗位群液体制剂水针滴眼剂输液现在是8页\一共有125页\编辑于星期三二、法规要求在《药品生产质量管理规范（2010年修订）》通则和附录中有如下要求：

药品生产质量管理规范（2010年修订）第九十六条制药用水应当适合其用途，并符合《中华人民共和国药典》的质量标准。制药用水至少应当采用饮用水。

第九十七条水处理设备及其输送系统的设计、安装、运行和维护应确保制药用水达到设定的质量标准。水处理设备的运行不得超出其设计能力。第九十八条纯化水、注射用水储罐和输送管道所用材料应无毒、耐腐蚀；储罐的通气口应安装不脱落纤维的疏水性除菌滤器；管道的设计和安装应避免死角、盲管。

第一部分：水系统的概述、用途与要求

现在是9页\一共有125页\编辑于星期三

药品生产质量管理规范（2010年修订）第九十九条纯化水、注射用水的制备、贮存和分配应能防止微生物的滋生。纯化水可采用循环，注射用水可采用70℃以上保温循环。第一百条应当对制药用水及原水的水质进行定期检测，并有相应的记录第一百零一条应按照操作规程对纯化水、注射用水管道进行清洗消毒，并有相关记录。发现制药用水微生物污染达到警戒限度、纠偏限度时应按操作规程处理。

第一部分：水系统的概述、用途与要求

现在是10页\一共有125页\编辑于星期三

药品生产质量管理规范（2010年修订）无菌药品附录第五十条无菌原料药精制、无菌药品配制、直接接触药品的包装材料和器具等最终清洗、A/B级洁净区内消毒剂和清洁剂配制的用水应符合注射用水的质量标准。第五十一条原水、制药用水及水处理设施的化学和微生物污染状况应定期监测，必要时还应监测细菌内毒素。应保存监测结果及所采取纠偏措施的相关记录。药品生产质量管理规范（2010年修订）原料药附录第十一条非无菌原料药精制工艺用水至少应当符合纯化水的质量标准。药品生产质量管理规范（2010年修订）中药制剂附录第三十一条中药材洗涤、浸湿、提取用水的质量标准不低于饮用水的质量标准，无菌制剂的提取用水应当采用纯化水。第一部分：水系统的概述、用途与要求

现在是11页\一共有125页\编辑于星期三饮用水：为天然水经净化处理所得的水，其质量必须符合现行中华人民共和国国家标准《生活饮用水卫生标准》。纯化水：为饮用水经蒸馏法、离子交换法、反渗透法或其他适宜的方法制得的制药用水。不含任何附加剂，其质量应符合纯化水项下的规定。注射用水：为纯化水经蒸馏所得的水。应符合细菌内毒素试验要求。注射用水必须在防止细菌内毒素产生的条件下生产、贮藏及分装。其质量应符合注射用水项下的规定。灭菌注射用水：本品为注射用水照注射剂生产工艺制备所得。不含任何添加剂。三、定义在中国药典2010年版附录中，有以下几种制药用水的定义和应用范围第一部分：水系统的概述、用途与要求

现在是12页\一共有125页\编辑于星期三四、应用范围第一部分：水系统的概述、用途与要求

类别应用范围饮用水药品包装材料粗洗用水、中药材和中药饮片的清洗、浸润、提取等用水。《中国药典》同时说明，饮用水可作为药材净制时的漂洗、制药用具的粗洗用水。除另有规定外，也可作为药材的提取溶剂。纯化水非无菌药品的配料、直接接触药品的设备、器具和包装材料最后一次洗涤用水、非无菌原料药精制工艺用水、制备注射用水的水源、直接接触非最终灭菌棉织品的包装材料粗洗用水等。纯化水可作为配制普通药物制剂用的溶剂或试验用水；可作为中药注射剂、滴眼剂等灭菌制剂所用饮片的提取溶剂；口服、外用制剂配制用溶剂或稀释剂；非灭菌制剂用器具的精洗用水。也用作非灭菌制剂所用饮片的提取溶剂。纯化水不得用于注射剂的配制与稀释。现在是13页\一共有125页\编辑于星期三第一部分：水系统的概述、用途与要求

类别应用范围注射用水直接接触无菌药品的包装材料的最后一次精洗用水、无菌原料药精制工艺用水、直接接触无菌原料药的包装材料的最后洗涤用水、无菌制剂的配料用水等。注射用水可作为配制注射剂、滴眼剂等的溶剂或稀释剂及容器的清洗。灭菌注射用水灭菌注射用灭菌粉末的溶剂或注射剂的稀释剂。其质量应符合灭菌注射用水项下的规定现在是14页\一共有125页\编辑于星期三第一部分：水系统的概述、用途与要求

检验项目纯化水注射用水酸碱度符合要求——PH——5～7硝酸盐＜0.000006%同纯化水亚硝酸盐＜0.000002%同纯化水氨＜0.00003%同纯化水电导率符合规定，不同温度有不同的规定值例如20℃＜4.3µs/cm；25℃＜5.1µs/cm符合规定，不同温度有不同的规定值，例如20℃＜1.1µs/cm；25℃＜1.3µs/cm；70℃＜2.5µs/cm；95℃＜2.9µs/cm五、制药用水的质量标准

《中国药典》2010年版纯化水和注射用水检验项目现在是15页\一共有125页\编辑于星期三第一部分：水系统的概述、用途与要求

检验项目纯化水注射用水总有机碳＜0.5mg/ml同纯化水易氧化物符合规定——不挥发物1mg/100ml同纯化水重金属＜0.00001%同纯化水细菌内毒素——＜0.25EU/ml微生物限度100个/ml10个/100ml注：纯化水总有机碳和易氧化物两项可选做一项纯化水、注射用水温度—电导率要求见附表现在是16页\一共有125页\编辑于星期三→→第二部分纯化水制备系统

井水地表水市政水其他来源的水→饮用水预处理一级反渗透二级反渗透一级反渗透双级反渗透离子交换→＋EDIEDI后处理储存和分配＋＋＋一、纯化水制备流程

现在是17页\一共有125页\编辑于星期三纯化水系统流程图现在是18页\一共有125页\编辑于星期三二、纯化水的制备方法反渗透法离子交换EDI现在是19页\一共有125页\编辑于星期三RO系统预处理反渗透装置控制部分1、反渗透法现在是20页\一共有125页\编辑于星期三反渗透装置现在是21页\一共有125页\编辑于星期三反渗透制水工艺流程饮用水原水泵石英砂过滤器活性碳过滤器5um保安过滤一级RO二级RO高压泵中间水箱纯化水箱输液泵紫外杀菌使用点1使用点2使用点3絮凝剂阻垢剂氢氧化钠换热器预处理水箱现在是22页\一共有125页\编辑于星期三反渗透+EDI制水工艺流程饮用水原水泵石英砂过滤器活性碳过滤器5um保安过滤一级RO二级RO高压泵中间水箱纯化水箱EDI装置紫外杀菌使用点紫外杀菌器使用点絮凝剂阻诟剂氢氧化钠纯水储罐换热器现在是23页\一共有125页\编辑于星期三反渗透+EDI+超滤制水工艺流程饮用水原水泵石英砂过滤器活性碳过滤器5um保安过滤一级RO二级RO高压泵中间水箱纯化水箱EDI装置纯化水箱输液泵紫外杀菌器使用点絮凝剂阻诟剂氢氧化钠超滤换热器现在是24页\一共有125页\编辑于星期三预处理的目的

预处理的目的是将存在于进水中的有可能造成膜污染的物质去除或降低至膜允许的范围内。预处理的合理配置是反渗透装置长期运行的前提，预处理的出水必须满足反渗透的进水要求，这样可以做到少污染、少清洗,反渗透产水流量、脱盐率等指标相对稳定，运行费用相对较低，膜使用寿命长等。良好的预处理对反渗透装置长期安全运行是十分必要的。其作用通常为：①除去悬浮固体，降低浊度，去除胶体；②控制微生物生长；③抑制与控制微溶盐的沉积；④进水温度和PH值的调整；⑤有机物的去除；⑥金属氧化物和硅的沉淀控制。反渗透预处理现在是25页\一共有125页\编辑于星期三预处理装置包括:原水箱、原水泵、多介质过滤器、活性炭过滤器、板式换热器、保安过滤器、加药装置、以及预处理水箱。预处理系统（主体设备简介）现在是26页\一共有125页\编辑于星期三多介质过滤器一般称为机械过滤器或砂滤,过滤介质为不同直径的石英砂分层填装。作用：主要用于过滤除去原水中的大颗粒,县浮物,胶体及泥沙等以降低原水浊度对膜系统的影响,同时降低SDI(污染指数)值,出水浊度<1,SDI<5,达到反渗透系统进水要求采用不同粒径过滤介质的变孔径设计，是一种高效深层过滤装置，悬浮物，胶体等杂质被截留在过滤层表面及介质的空隙中，过滤层表面的截留物形成二次过滤层，悬浮物，胶体等杂质在穿流变孔空隙时产生同向絮凝作用，提高了小颗粒的去除率。多介质过滤器1.无烟煤2.小颗粒石英砂3.大颗粒石英砂多介质过滤器现在是27页\一共有125页\编辑于星期三主要用于去除水中的游离氯、色度、微生物、有机物以及部份重金属等有害物质,以防止它们对反渗透膜系统造成影响。过滤介质通常由颗粒活性炭(如椰壳、褐煤或无烟煤)构成的固定层。经过处理后的出水余氯应<0.1ppm（<0.1mg/L）

。微生物的生长是一个关键的考虑因素,出现这种情况的原因是过滤器内部的表面面积大以及相对低的流速,同时过滤介质还是一个细菌滋生的温床。由于活性炭过滤器会截留住大部分的有机物和杂质等,使其吸附在表面,因此，可以采用定期的巴氏消毒来保证活性炭的吸附作用。活性炭过滤器机械过滤器1.大颗粒活性炭2.小颗粒活性炭3.石英砂现在是28页\一共有125页\编辑于星期三活性炭过滤器吸附原理现在是29页\一共有125页\编辑于星期三作用：去除系统中带入的大颗粒（如管路的锈蚀产物等），保护高压泵不受意外碎片的伤害，并防止膜受到大颗粒的冲击和划伤。通常器内装设5μm滤芯，如果原水中SiO2含量高，则建议采用1μm的滤芯。精密过滤器一般在压降达到0.2MPa的极限值前即要更换，为了减少微生物污染，一般不超过三个月。5μm的精密过滤器不是为了过滤大量的悬浮物，不承担过滤的负荷，它只是对RO膜起保护作用。保安过滤器泥沙炭颗粒及无机胶体污染现在是30页\一共有125页\编辑于星期三1.作用：阻垢剂的分子能与水中难溶盐的离子形成螯合物，而这种螯合物往往是可溶于水的，因而改变难溶盐离子的溶度积，保持难溶盐离子在溶液中的稳定性。防止难溶盐离子形成沉积物，避免结垢。阻垢剂一般药量范围是3－6PPm。

2.原理：阻垢剂溶解于水中，与水中的Ca2+，Mg2+离子形成稳定的络合离子，改变它们的溶度积常数，使它们在水中以稳定的络合离子形式存在，而不形成沉淀，避免在膜上产生结垢现象。阻垢剂加药装置现在是31页\一共有125页\编辑于星期三板式换热气换热器可以是板式的或列管式的,主要用于预处理部分、反渗透装置及EDI装置的消毒。现在是32页\一共有125页\编辑于星期三PH调节装置

中间水箱后设置了PH调节系统，使用PH调节系统是由于反渗透膜不能去除气体，溶于原水中CO2气体透过RO膜进入后续设备，部分转化为HCO3-，影响出水水质。为了保证二级RO装置能有较高的去除能力，在中间水箱出水中加入NaOH，使CO2气体转化为HCO3-，被RO膜除去。加入的NaOH使一级RO出水的PH值在8.5～8.3之间，使CO2充分转为HCO3-形态存在,被二级RO装置除去，提高出水水质。现在是33页\一共有125页\编辑于星期三预处理的必要性引起膜失败的物质酸，碱余氯游离氧有机溶剂活细菌污染金属氧化物胶体生物质(死)结垢CaSO4SiO2CaCO3SrSO4CaF2Mg(SO)2BaSO4渗透压粘度破坏物沉积物性能衰减因素现在是34页\一共有125页\编辑于星期三理想半透膜：只能允许溶剂分子通过，而不允许溶质的分子通过的膜。渗透：在相同外压下，当溶液与纯溶剂被半透膜隔开时，纯溶剂会通过半透膜使溶液变稀的现象。反渗透：当半透膜隔开溶液与溶剂时，加在原溶液上使其恰好能阻止纯溶剂进入溶液的额外压力称为渗透压，通常溶液越浓，溶液的渗透压越大。如果加在溶液上的压力超过了渗透压，则反而使溶液中的溶剂向纯溶剂方向流动，这个过程叫做反渗透。反渗透装置现在是35页\一共有125页\编辑于星期三反渗透原理图现在是36页\一共有125页\编辑于星期三渗透现象反渗透现象盐水半渗透膜纯水压力现在是37页\一共有125页\编辑于星期三反渗透膜元件超薄脱盐层(约:2000埃)刚性支撑层(约:50μm)支撑织物(约:110μm)现在是38页\一共有125页\编辑于星期三反渗透膜构造示意图现在是39页\一共有125页\编辑于星期三现在是40页\一共有125页\编辑于星期三反渗透膜过滤示意图现在是41页\一共有125页\编辑于星期三现在是42页\一共有125页\编辑于星期三反渗透主机系统

作用：是把经预处理的水进行膜分离脱盐。它包括以下部件:

1）高压泵作用：是为反渗透装置提供足够的进水压力,保证反渗透膜的正常运行。根据反渗透本身的特性,需有一定的推动力去克服渗透压等阻力,才能保证达到设计的产水量。

RO主机现在是43页\一共有125页\编辑于星期三2）反渗透装置

它是系统中最主要的脱盐装置,反渗透系统利用反渗透膜的特性来除去水中绝大部分可溶性盐分,胶体,有机物及微生物。经过预处理后合格的原水进入置于压力容器内的膜组件,水分子和极少量的小分子量有机物通过膜层,经收集管道集中后,通往产水管再注入反渗透水箱。反之不能通过的就经由另一组收集管道集中后通往浓水排放管排出,一级浓水排放、二级浓水回收，提高系统回收率。现在是44页\一共有125页\编辑于星期三反渗透膜的污染及清洗方法现在是45页\一共有125页\编辑于星期三污染问题的定义流动方向推动力P污染物膜现在是46页\一共有125页\编辑于星期三膜结垢图片现在是47页\一共有125页\编辑于星期三判断污染

①

分析原水②分析用过的滤芯③分析产水/浓水故障排除

①校正仪器②检查运行数据

③估计潜在机械/化学故障（密封/连接，不合适加药）

④比较设计及目前原水水质⑤分辨污染物类型消毒①0.25%H2O2

②

0.2~1%NaHSO3/16~20%甘油③

0.5~1%NaHSO3/16~20%甘油④

0.25~1%甲醛⑤

0.1~0.5ppmCuSO4现在是48页\一共有125页\编辑于星期三在正常运行一段时间后，反渗透膜元件会受到在给水中可能存在的悬浮物质或难溶物质的污染，这些污染物中最常见的为碳酸钙垢、硫酸钙垢、金属氧化物垢、硅沉积物及有机或生物沉积物。污染物的性质及污染速度与给水条件有关，污染是慢慢发展的，如果不在早期采取措施，污染将会在相对短的时间内损坏膜元件的性能。定期检测系统整体性能是确认膜元件发生污染的一个好方法，不同的污染物会对膜元件性能造成不同程度的损害。现在是49页\一共有125页\编辑于星期三悬浮固体普遍存在于地表水和废水中粒径＞1微米(胶体可能会小于1微米)

在未搅拌溶液中能从悬浮状态沉积下来(胶体会保持悬浮状态)预处理后必须将下列指标降低至： 浊度＜1NTU 15分钟SDI值＜5反渗透污染物质现在是50页\一共有125页\编辑于星期三胶体污染物普遍存在于地表水或废水中污染物主要存在于反渗透系统的前端粒径＜1微米在未搅拌溶液中微粒会保持悬浮状态

可以是有机或无机成份组成的单体或复合化合物无机成份可能是硅酸、铁、铝、硫有机成份可能是单宁酸、木质素、腐殖物

预处理后必须将下列指标降低至： 浊度＜1NTU 15分钟SDI值＜5现在是51页\一共有125页\编辑于星期三有机污染物1）污染物主要存在于反渗透系统的前端2）普遍存在于地表水或废水中3）被吸收附着在膜表面4）天然腐殖有机物来源于植物腐烂物且常带电荷5）缺乏明确的TOC(总有机碳)含量规定6）进水中TOC含量为2ppm时应引起注意现在是52页\一共有125页\编辑于星期三生物污染1）普遍存在于地表水或废水中2）开始时易在反渗透前端形成污染物3）随后扩展及整个反渗透系统4）通常污染物为细菌、生物膜、藻类、真菌5）警戒含量为100cfu(菌落生成单位)/ml6）必须控制生物活性现在是53页\一共有125页\编辑于星期三1、膜降解水解(由过低或过高PH值造成)

氧化(Cl2、H2O2、KMnO4)

机械损坏(产水背压、膜卷突出、过热、由于细碳粒或砂粒造成的磨损)2、沉淀物沉积碳酸垢(Ca)

硫酸垢(Ca、Ba、Sr)

硅垢(SiO2)3、胶体沉积最初表现为脱盐率轻微降低，并逐步增大，最后一段压降升高，产水量降低。常见反渗透膜污染现象现在是54页\一共有125页\编辑于星期三4、有机物沉积天然有机物(腐殖物和灰黄素)

不溶油类(泵密封泄漏，新换管道)

过量的阻垢剂或铁沉淀过量的阳离子聚合物(来源于预处理的过滤器)5、生物污染复合膜(CPA、ESPA、ESNA)表面形成生物粘泥细菌对醋酸膜(CAB)的侵蚀最初表现为脱盐率上升、压降升高和产水量降低。现在是55页\一共有125页\编辑于星期三目的一：保证反渗透系统的正常运行目的二：延长反渗透膜元件使用寿命什么时候需要清洗及消毒？如何清洗消毒及使用何种药品进行清洗消毒？反渗透膜的清洗、消毒现在是56页\一共有125页\编辑于星期三清洗装置现在是57页\一共有125页\编辑于星期三

2需要清洗什么碳酸钙垢硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶垢水合金属氧化物垢(铁、锰、镍、铜等)

硅垢胶体沉积物(无机)

1什么时候需要清洗反渗透系统当标准化后的产水流量比上次清洗后减少10~15%

当标准化后的产水水质比上次清洗后降低10~15%

当标准化后的压降比上次清洗后增加10~15%

需长期停用，在用保护液进行保护前作为日常的维护，一般在正常运行3～6个月后反渗透膜的清洗、消毒现在是58页\一共有125页\编辑于星期三胶体沉积物(无机、有机混合物)

有机沉积物(自然产物)

有机沉积物(人为产物)

生物滋长(细菌、真菌、霉菌等)注意：通常您需要清洁的是上述几种污染物的混合物

3如何选择清洗药剂不同的膜生产厂家对上述污染物采用的清洗药剂不完全相同。具体的的清洗方式或专用清洗剂参照膜厂商的技术手册。但一般说来，酸清洗除去无机沉淀物如金属氧化物、碳酸盐，PH值调至2～4；碱清洗除去有机物、微生物，一般PH值调至10～12。反渗透膜的清洗、消毒现在是59页\一共有125页\编辑于星期三常用化学清洗试剂如下：1）酸

HCl、H2SO4、H3PO4、柠檬酸、草酸等。去除钙垢1)pH3~4运行30~60分钟2)pH1.5~2停机清洗

其中柠檬酸较常用，其缺点是与Fe2+形成难溶化合物，需用氨水调节PH=4，使Fe2+形成易溶的铁氨柠檬酸盐来解决。

草酸去除铁非常有效但会于钙形成非常难溶物，清洗时应加助垢

酸难除硅垢/有机物/生物污染反渗透膜的清洗、消毒现在是60页\一共有125页\编辑于星期三2）碱磷酸钠/碳酸钠/氢氧化钠，对污染物有松弛、乳化和分散作用，与表面活性剂一起对油脂污物和生物物质有去除作用；另外对亚硫酸根也有一定的效果。

常于酸交替使用除去硅垢3）螯合剂最常用的是EDTA，与Ca2+、Mg2-、Ba2+、Fe2+等形成易溶的络合物，故对碱土金属的硫酸盐很有效，其他螯合剂有磷羧酸、葡萄糖酸等。4）表面活性剂可降低膜表面张力，起湿润、增溶、分散和去污作用。5）酶主要有蛋白酶等，有利于有机物的分解。现在是61页\一共有125页\编辑于星期三2、离子交法现在是62页\一共有125页\编辑于星期三返回现在是63页\一共有125页\编辑于星期三常用交换树脂阳离子树脂床、阴离子树脂床、

混合树脂床串联阳离子交换树脂：氢型：RSO3-H+钠型（稳定）Na+

阴离子交换树脂：氢氧型：RN+(CH3)3OH-氯型（稳定）：Cl-处理原水的流程：阳床脱气塔（CO2）阴床混合床新树脂：处理、转型旧树脂（老化）：再生---强酸、碱现在是64页\一共有125页\编辑于星期三

离子交换树脂柱有阳床、阴床、混合床三种，离子交换树脂装置一般由阳床→（脱气塔）→阴床→混合床所构成。此法的主要优点是所得水的化学纯度高，设备简单，节约能量、成本低，但在去除热原方面，不如重蒸馏法可靠，故一般供洗涤用或用作制备注射用水的水源。

现在是65页\一共有125页\编辑于星期三

3、电去离子装置（EDI）

EDI系统特点脱盐率高，树脂无需酸碱再生，产水的电阻率可达18M•cm

。EDI是一种将离子交换技术、离子交换膜技术和离子电迁移技术相结合的纯水制造技术。它巧妙的将电渗析和离子交换技术相结合，利用两端电极高压使水中带电离子移动去除，从而达到水纯化的目的。在EDI除盐过程中，离子在电场作用下通过离子交换膜被清除。同时水分子在电场的作用下产生H离子和氢氧根离子，这些离子对离子交换树脂进行连续再生。

现在是66页\一共有125页\编辑于星期三

通电时在EDI装置的阳极和阴极之间产生一个直流电场,原料水中的阳离子在通过纯化单元时被吸引到阴极,通过阳离子交换介质来输送,其输送或是通过阳离子渗透膜或是被阴离子渗透膜排斥;阴离子被吸引到阳极,并通过阴离子交换介质来输送,其输送或是通过阴离子渗透膜或是被阳离子渗透膜排斥。离子交换膜包括在浓缩单元中在纯化单元中去除的阳离子和阴离子,因此离子污染就从EDI单元里去除了。现在是67页\一共有125页\编辑于星期三EDI产品及工作原理现在是68页\一共有125页\编辑于星期三EDI工作原理图现在是69页\一共有125页\编辑于星期三1、软化器软化器通常由盛装树脂的容器、树脂、阀或调节器以及控制系统组成。介质为树脂,目前主要是用钠型阳离子树脂中有可交换的Na+阳离子来交换出原水中的钙,镁离子而降低水的硬度,以防止钙,镁等离子在RO膜表面结垢,使原水变成软化水后出水硬度能达到<1.5ppm。三、纯化水其他制备装置

现在是70页\一共有125页\编辑于星期三2、微滤微滤是用于去除细微粒和微生物的膜工艺，在微滤工艺中没有废水流产生。如果滤芯的尺寸相同,微孔过滤器的壳体是可以通用的,只不过是滤芯的材料和孔径不同。在最终过滤的过滤器中,孔径的大小通常0.04～0.45μm。微滤应用的范围很广,包括不进行最终灭菌药液的无菌过滤。现在是71页\一共有125页\编辑于星期三亲水性滤材（如尼龙膜，混合纤维素膜，聚醚砜膜等）可用纯水润湿后检测完整性。疏水性滤材（如PVDF和PTFE膜等），可用醇类（乙醇，异丙醇等）润湿后检测完整性。现在是72页\一共有125页\编辑于星期三过滤示意图现在是73页\一共有125页\编辑于星期三3、超滤超滤系统可作为反渗透的前处理,用于去除水中的有机物、细菌,以及病毒和热源等,确保反渗透进水品质。超滤与反渗透采用相似的错流工艺,进水通过加压平行流向多孔的膜过滤表面,通过压差使水流过膜,微粒、有机物、微生物、热原和其它的污染物不能通过膜,进入浓缩水流中(通常是给水的5～10％)排掉,这使过滤器可以进行自清洁,并减少更换过滤器的频率。超滤微孔直径处于0.1-0.001μm范围现在是74页\一共有125页\编辑于星期三超滤装置图现在是75页\一共有125页\编辑于星期三4、纳滤纳滤是一种介于反渗透和超滤之间的压力驱动膜分离方法,纳滤膜的理论孔径是1纳米(10-9米)。纳米膜有时被称为“软化膜”，与反渗透相比,其操作压力要求更低,一般为4.76～10.2bar,因此纳滤又被称作“低压反渗透”或“疏松反渗透”。经过纳滤的最终产水的电导率范围是40～200μS/cm,但这还取决于进水的溶解总固体含量和矿物质的种类,一个单通道RO单元的产水电导率是5～20μS/cm。现在是76页\一共有125页\编辑于星期三中国药典2010版中规定,注射用水是使用纯化水作为原料水,通过蒸馏的方法来获得。注射用水的制备通常通过以下三种蒸馏方式获得:

单效蒸馏—主要用与实验室或科研机构，产量低能耗大多效蒸馏—用于生产企业节能、高效、产量大热压式蒸馏—用于生产企业节能、高效、产量大第三部分注射用水制备系统

一、注射用水的制备方法

现在是77页\一共有125页\编辑于星期三蒸馏是通过气液相变法和分离法来对原料水进行化学和微生物纯化的工艺过程。在这个工艺当中水被蒸发了,产生的蒸汽从水中脱离出来,而流到后面去的未蒸发的水溶解了固体、不挥发物质和高分子杂质。在蒸馏过程当中,低分子杂质可能被夹带在水蒸发后的蒸汽中以水雾或水滴的形式被携带,所以需要通过一个分离装置来去除细小的水雾和夹带的杂质,这其中包括内毒素。纯化了的蒸汽经冷凝后成为注射用水。通过蒸馏的方法至少能减少99.99%内毒素含量。现在是78页\一共有125页\编辑于星期三1、概述

多效蒸馏设备通常由两个或更多蒸发换热器、分离装置、预热器、两个冷凝器、阀门、仪表和控制部分等组成。一般的系统有3~8效,每效包括一个蒸发器,一个分离装置和一个预热器。二、多效蒸馏水机

现在是79页\一共有125页\编辑于星期三多效蒸馏设备现在是80页\一共有125页\编辑于星期三动画冷凝器蒸发器冷却水预热器纯化水现在是81页\一共有125页\编辑于星期三3、蒸发器原理多效蒸馏设备采用列管式热交换“闪蒸”使原料水生成蒸汽,同时将纯蒸汽冷凝成注射用水。其核心部分为分离结构,如图所示:外螺旋图片内螺旋图片丝网分离图片内螺旋分离动画现在是82页\一共有125页\编辑于星期三工业蒸汽经过一效蒸发器蒸汽入口进入到壳程与进入蒸发器管程的原料水进行热交换,所产生的凝结水通过压力驱动和重力沉降由凝结水出口排出蒸发器。原料水经过蒸发器上部的进水口进入并均匀喷淋沿着列管管壁形成降液膜与经过壳程的蒸汽进行热交换,产生的汽水混合物下沉进入分离器,在连续的压力作用下使混合物中的蒸汽上升,上升的蒸汽与夹带的小液滴进入分离器后,小液滴从蒸汽中分离出来聚集沉降到底部,产生的纯蒸汽由纯蒸汽出口进入下一效作为加热源。现在是83页\一共有125页\编辑于星期三混合物中未蒸发的原料水与被分离下来的小液滴在两个蒸发器间的压差作用下进入下一效蒸发器继续蒸发。依此类推,后面的蒸发器原理与之相同,第一效以后的蒸发器用的是前一效蒸发器产生的纯蒸汽作为加热源。纯蒸汽在二效开始冷凝并被收集输送到冷凝器的壳程中。末效产生的纯蒸汽进入冷凝器壳程与进入的注射用水混合。现在是84页\一共有125页\编辑于星期三4、预热器原理蒸馏水机中预热器的加热源是蒸汽或蒸汽凝结水,来自蒸发器的蒸汽或蒸汽凝结水进入预热器的壳程与经过管程的原料水进行换热。预热器对原料水是逐级预热的,经过冷凝器的原料水温度在80℃以上,这个温度的原料水经过预热器逐级加热直到终端达到沸点后进入蒸发器蒸发。动画现在是85页\一共有125页\编辑于星期三5、冷凝器原理冷凝器内部是列管多导程结构,原料水经过管程后进入预热器,末效产生的纯蒸汽和前面产生的注射用水进入壳程与经过管程的原料水换热,产生的注射用水流过上冷凝器由底部注射用水出口进入到下冷凝器,再从注射用水总出口流入储罐进行储存。冷凝器的上部通常安装一个0.22μm的呼吸器,呼吸器是防止停机后设备内产生真空并且可以防止微生物及杂质进入冷凝器中污染设备;它也可以进行不凝气体和挥发性杂质的排放。冷凝器原理动画现在是86页\一共有125页\编辑于星期三双管板式换热器现在是87页\一共有125页\编辑于星期三1、结构组成由自动进水器、蒸馏水换热器、不凝性气体换热器、加热室、蒸发室、冷凝器、蒸汽压缩机、泵等组成。三、热压式蒸馏水机

现在是88页\一共有125页\编辑于星期三热压式蒸馏水机

现在是89页\一共有125页\编辑于星期三热压式蒸馏水机流程图

现在是90页\一共有125页\编辑于星期三2、工作原理去离子水→蒸馏水换热器（预热并将热蒸馏水冷却）→不凝性气体换热器进一步预热→加热室管内→受热沸腾→二次蒸汽→蒸发室除沫→蒸汽压缩机压缩→高温高压二次蒸汽→加热室管间→加热原水至沸腾，并被冷凝成热蒸馏水→经不凝性气体换热器、蒸馏水换热器进一步冷却，并预热原水现在是91页\一共有125页\编辑于星期三3、特点优点是不用冷却水，耗汽量很少，具有很高的节能效果；气压式蒸馏水器运转正常后即可实现自动控制，产水量大，能满足各种类型的制药生产的需要；但价格较高。现在是92页\一共有125页\编辑于星期三1、概述纯蒸汽通常是以纯化水为原料水,通过纯蒸汽发生器或多效蒸馏水机的第一效蒸发器产生的蒸汽,纯蒸汽冷凝时要满足注射用水的要求。软化水、去离子水和纯化水都可作为纯蒸汽发生器的原料水,经蒸发、分离(去除微粒及细菌内毒素等污染物)后,在一定压力下输送到使用点。第四部分纯蒸汽制备系统

现在是93页\一共有125页\编辑于星期三2、纯蒸汽发生器组成纯蒸汽发生器通常由一个蒸发器、分离装置、预热器、取样冷却器、阀门、仪表和控制部分等组成。分离空间和分离器可以与蒸发器安装在一个容器中,也可以安装在不同的容器中。纯蒸汽发生器设置取样器,用于在线检测纯蒸汽的质量,其检验标准是纯蒸汽冷凝水是否符合注射用水的标准,在线检测的项目主要是温度和电导率。现在是94页\一共有125页\编辑于星期三3、工作原理原料水通过泵进入蒸发器管程与进入壳程的工业蒸汽进行换热,原料水蒸发后通过分离器进行分离变成纯蒸汽,由纯蒸汽出口输送到使用点。纯蒸汽在使用之前要进行取样和在线检测,并在要求压力值范围内输送到使用点。现在是95页\一共有125页\编辑于星期三第五部分储存分配系统

储存系统的组成：储罐、分配泵、换热器、管件、阀门、仪器仪表等系统设计要求：表面处理、储罐方位、储罐隔离、储罐周转率、管道坡度、排放能力、死角和流速。现在是96页\一共有125页\编辑于星期三材质应为316L

不锈钢表面粗糙度Ra≤0.4

先机械抛光后电抛光。接口卫生型快开连接

,材料一致有人孔需加热的罐要有加热（盘管式、夹套式）和保温装置罐顶要有清洗球并保证每个角落被喷淋到位带有一个防止过压的卫生爆破片较小死水容积及系统排净能力储罐现在是97页\一共有125页\编辑于星期三材质应为316L

不锈钢表面粗糙度Ra≤0.4

先机械抛光后电抛光。接口卫生型快开连接

,材料一致密封面硬对硬(碳化硅/碳化硅).双机械密封比较好,单机械密封可以接受.双机械密封要有纯水等做润滑冲洗系统.泵要有底排放口分配泵现在是98页\一共有125页\编辑于星期三材质应为316L

不锈钢表面粗糙度Ra≤0.4

先机械抛光后电抛光。接口卫生型快开连接

,材料一致管壳式,直管设计与U型管设计,可拆卸的管束,壳程为冷冻水与蒸汽,纯水与注射用水走管程.板式换热器主要是有低速区或无流速区.管层设计为双层管壳式换热器产品端要保持一个比较高的压力产品与换热器需要设计有排水功能换热器现在是99页\一共有125页\编辑于星期三与产品接触部分316L.

内部表面粗糙度

Ra≤0.4

无菌0.2微米疏水性滤芯.过滤器夹套蒸汽或电加热

卫生连接.

尺寸要考虑最大的泵流量或蒸汽消毒是迅速冷凝的最大速度.过滤器现在是100页\一共有125页\编辑于星期三材质应为316L

不锈钢表面粗糙度Ra≤0.4

先机械抛光后电抛光。接口卫生型快开连接

,材料一致接口形式:自动焊接.管件:可满足自动焊接要求,其它与管道相同密封圈:推荐硅胶、PTFE手动阀门:隔膜阀门焊接或卡箍隔膜片:PTFE与EPDM双层.阀帽(手动阀门):聚砜手柄,有行程显示.开关气动头:气动弹簧复位带位置显示,行程开关,电磁阀管件和阀门现在是101页\一共有125页\编辑于星期三管件现在是102页\一共有125页\编辑于星期三焊接质量控制

现在是103页\一共有125页\编辑于星期三轨迹氩弧焊

文件要求：

焊接者资质、焊接参数、焊样、

焊接点日志、一定比例焊接点的

视觉检查（如内窥镜检查）

通常内窥镜的检查比例是手工焊100%，自动焊不少于20%。焊接现在是104页\一共有125页\编辑于星期三一是1993年美国高纯水检查指南中的由主管中心开始测到阀门密封点的6D。二是2009年ASMEBPE的2D，其定义是从主管内壁到支管盲端或阀门密封点为L，支管内径为D，L<=2D。三是2001年ISPE水和蒸汽基准指南的从主管外壁到支管阀门密封点的长度L<=3倍支管直径D。WHOGMP所建议的死角长度是1.5D或更小。我们应该认识到如果不