淺析醫用純水設備的工藝與保養

摘要:本文從醫院常用純水機的原理及工藝出發,進而分析了醫用純水機的基本保养常识 ,阐述了个各种过虑器材的组成及作用,并对不同的純水機工艺做了比较。
 
关键词:純水機;原理;工艺;保养

1 医用纯水定义及純水機原理
 
《中國藥典》(2010年版)規定:“純化水爲采用蒸餾法、離子交換法、反滲透法或其他適宜的方法制得供藥用的水。”而不再僅局限于“蒸餾”這一種工藝。藥
 
典這一改變是我國制藥用水生産發展史上的一大進步,與世界先進國家的藥典實現了接軌。 以前藥典將注射用水規定爲“純化水經蒸餾所得的水”,而USP已
 
连续在7个版本中明确规定反渗透 (reverse osmosis,
 
RO)法可以作爲制取注射用水的法定方法,顯示了人
 
們對采用膜技術生産制藥用水的信心。 膜分離法生産
 
制藥用水是制藥用水技術發展的必然趨勢。
 
目前,國內、外多數制藥企業、醫療機構采用了
 
離子交換及反滲透和離子交換聯合等方法制得純化水。上述制水生産工藝中,離子交換技術作爲深度除
 
鹽手段仍被普遍采用, 但離子交換樹脂再生時會産生大量廢酸、廢堿,嚴重汙染環境,發展受到制約。反
 
滲透膜對水中的細菌、熱原、病毒及有機物的去除率達到100%。 二級反滲透雖可以免除使用離子交換樹脂,但對原水的含鹽量要求極高,因爲目前反滲透裝置的系統脫鹽率爲98%左右,如果原水含鹽量高,則
 
産水電導率就會超過控制指標。 醫藥用純水對水質要求相對來說更高、更嚴格,常要求超純水的電阻值應高于15兆歐以上。
 
2 純水機的工艺流程
 
根據我院現用的水機情況將工藝大概分爲:
 
1、原水→原水加壓泵→pp棉過濾器→活性炭過濾器→反滲透裝備→離子交換器→純化水箱→純水泵→用水點
 
2、原水→原水加壓泵→多介質過濾器→活性炭過濾器→砂過濾器→軟水器→**級反滲透→中間水箱→第二級反滲透(反滲透膜表面帶正電荷)→純
 
化水箱→純水泵→用水點
 
3 純水設備的保養知識
 
3.1 粗滤器
 
(1)粗濾器的分類
 
粗濾器按過濾水量的大小不同, **常見的有砂過濾器、 無紡布濾芯過濾器和PP纖維濾芯過濾器等。 無紡布濾芯和PP纖維濾芯的長度**常用的有10
 
英寸和20英寸兩種, 作爲粗濾器用的濾芯孔徑一般爲25um左右。
 
(2)粗濾器的作用
 
粗濾器的作用是去除水中粒徑較大的懸浮雜質,預防這些雜質進入活性炭過濾器, 覆蓋活性炭表面,
 
使活性炭的毛細孔結構失去吸附水中雜質的能力。
 
(3)粗濾器的維護
 
隨著工作時間的增加水流量逐步下降, 若不及時處理, 粗濾器隨著截留固體雜質的增加阻力急劇回升。無法滿足後續處理工序的水流量要求。對砂過濾器,壓力下降**必定程度後應及時反沖洗。反沖洗
 
時有部分細砂被沖出過濾器, 所以對砂過濾器就應定期補加砂,砂經頻繁反沖洗後,分裂程度增加,同
 
時每次反沖洗不可能**地沖幹淨, 砂中的殘剩的淤泥慢慢增加,砂層會出現“板結”現象,此時應更換砂層。 對無紡布或PP纖維濾芯,濾孔被堵塞後個體很難用水沖幹淨,須定期替換濾芯。
3.2 活性碳过滤器
 
(1)活性碳的作用
 
活性炭過濾器的作用主要是去除大分子有機物、鐵氧化物、余氯。 這是因爲有機物、余氯、鐵氧化物易使離子交換樹脂中毒,而余氯、陽離子表面活性劑等不但會使樹脂中毒,還會破壞反滲透膜結構,使
 
反滲透膜失效。
 
(2)活性炭的吸附原理
 
活性炭的吸附原理是在其顆粒表面形成一層平衡的表面濃度,再把有機物、雜質吸附到活性炭顆粒內,使用初期的吸附效果很高。 但時間一長,活性炭
 
的吸附能力會不同程度地減弱, 吸附效果也隨之下降。 所以,活性炭應定期清洗或更換。
3.3 软水器
 
(1)軟水器的作用
 
離子交換樹脂是一種聚合物, 帶有相應的功能基團。一般情況下,常規的鈉離子交換樹脂帶有大量的鈉離子。當水中的鈣鎂離子含量高時,離子交換樹脂可以釋放出鈉離子,功能基團與鈣鎂離子結合,這
 
樣水中的鈣鎂離子含量降低,水的硬度下降。硬水就
 
變爲軟水,這是軟化水設備的工作過程。
 
(2)軟水器的維護保養
 
制純水用的軟水器一般用鈉型陽離子交換樹脂,樹脂交換飽和後用食鹽再生,使用幾年後樹脂破碎程度越來越嚴重,逐漸失去軟化能力。 特別是活性碳過濾器吸附飽和時而又未及時更換活性炭時,原水中的鐵、有機物、余氯會直接進入軟水器,使樹脂中毒,一
 
旦中毒,就無法用再生的方法使其恢複活性。 當樹脂的工作交換容量明顯下降時,應更換樹脂。
3.4 反渗透膜
 
反滲透是純水系統的核心部件, 經預處理並達到反滲膜要求的原水經反滲膜過濾後就成了純水,因此做好反滲膜的維護工作是保證純水質量的關鍵。 反滲透膜在工作過程中膜表面的鹽濃度高于主體流體中的濃度,這種現象稱爲濃差極化,濃差極化
 
的後果是使一些鹽在膜表面上沈澱, 堵塞反滲透膜産水通道,使膜的産水量下降,給水中的有機物不被連續沖掉或被定期沖洗掉時會在膜表面沈澱, 特別是一些表面帶電荷的反滲透膜, 會吸附帶電的有機物並將其粘滯在膜表面上, 有機物在膜表面的沈積對膜造成的損害比鹽在膜表面的沈澱還要嚴重,有
 
時這種損害是不可逆轉的。 膜表面有機物及各種鹽類的濃度都遠遠高于主體水流, 這爲細菌的繁殖提供了豐富的營養。 大量的微生物菌群不但堵塞産水通道,而且由于反滲透膜本身也是有機物,會被微生物所分解,造成不可逆轉的損傷。水中氧化性物質如
 
余氯等再摸表富集, 富集到一定程度後超出膜本身所能承受的濃度,反滲透膜就會被氧化分解。
 
4 醫用純水的水質標准
 
2010版藥典標准
 
GMP標准
電阻率:≥15MΩ.CM
電導率:≤0.5μS
氨≤0.3μg/ml
 
硝酸鹽≤0.06μg/ml重金屬≤0.5μg/ml
 
5 三種制備醫藥不卡的在线AV网站用超純水的工藝比較
 
目前制備電子工業用超純水的工藝基本上是以下三種, 其余的工藝流程大都是在以下三種基本工藝流程的基礎上進行不同組合搭配衍生而來。 現將他們的優缺點分別列于下面:
 
1、**種采用離子交換樹脂,其優點在于初投

資少 占用的地方少 但缺點就是需要經常進行離子
                 
再生 耗費大量酸堿 而且對環境有一定的破壞
                 
2、 第二種采用反滲透作爲預處理再配上離子交
                 
換設備 其特點爲初次投資比采用離子交換樹脂方
                   
式要高 但離子設備再生周期相對要長 耗費的酸堿
                   
                   
比單純采用離子樹脂的方式要少很多   但對環境還
                   
是有一定的破壞性。            
3、 第三種采用反滲透作預處理再配上電去離子


(EDI) 裝置 這是目前制取超純水**經濟 **環保用
               
來制取超純水的工藝 不需要用酸堿進行再生便可
                   
連續制取超純水 對環境沒什麽破壞性 其缺點在于
                 
初次投資相對以上兩種方式過于昂貴