注射用超純水設(shè)備概述
注射用超純水設(shè)備一般指通過各種水處理工藝和水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)來到達(dá)到純化水的目的的一類裝置。天然水中常見雜質(zhì)包括可溶性無機(jī)物、有機(jī)物、顆粒物、微生物、可溶性氣體等。超純水機(jī)就是要盡可能地去處這些雜質(zhì)。目前常用凈化水質(zhì)的工藝方法有蒸餾法、反滲透法、離子交換法、過濾法、吸附法、紫外氧化法等。注射用超純水設(shè)備一般可以將水的純化過程大致分為4大步,預(yù)處理(初級(jí)凈化)、反滲透(生產(chǎn)出純水),離子交換(可生產(chǎn)出18.2MΩ.cm超純水)和終端處理(生產(chǎn)出符合特殊要求的超純水)。
注射用超純水設(shè)備預(yù)處理
由于預(yù)處理后的水將通過反滲透進(jìn)行再一步的凈化,所以一定要盡量去除對(duì)反滲透膜有影響的雜質(zhì);主要包括大顆粒物質(zhì)、余氯以及鈣離子鎂離子。為很好的解決這一問題,設(shè)計(jì)精密過濾器、活性炭吸附過濾器以及軟化樹脂針對(duì)性地去除水中大顆粒物質(zhì)、余氯以及鈣離子鎂離子達(dá)到良好的預(yù)處理效果。
注射用超純水設(shè)備特點(diǎn)
為了有效控制微生物污染且同時(shí)控制細(xì)菌內(nèi)毒素的水平,注射用水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造出現(xiàn)了兩大特點(diǎn):一是在系統(tǒng)中越來越多地采用消毒/滅菌設(shè)施,二是管路分配系統(tǒng)從傳統(tǒng)的送水管路演變?yōu)檠h(huán)管路。此外還要考慮到管內(nèi)流速對(duì)微生物繁殖的影響。當(dāng)雷諾數(shù)Re達(dá)到10,000形成穩(wěn)定的流時(shí),才能有效地造成不利于微生物生長地環(huán)境條件。相反,如果沒有注意到水系統(tǒng)設(shè)計(jì)及制造中地細(xì)節(jié),造成流速過低、管壁粗糙或管路存在盲管,或者選用了結(jié)構(gòu)不適應(yīng)的閥門等,微生物有可能依賴由此造成的客觀條件,構(gòu)筑自己的溫床-生物膜,對(duì)純化水、注射用水系統(tǒng)的運(yùn)行及日常管理帶來風(fēng)險(xiǎn)及麻煩。
注射用超純水設(shè)備的基本要求
注射用水系統(tǒng)是由多效蒸餾水機(jī)、保溫儲(chǔ)罐、輸送泵及管網(wǎng)等組成的。制水系統(tǒng)存在著由原水及制水系統(tǒng)外部原因所致的外部污染的可能,而原水的污染則是制水系統(tǒng)主要的外部污染源。美國藥典、歐洲藥典及中國藥典均明確要求制藥用水的原水至少要達(dá)到飲用水的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。若達(dá)不到飲用水標(biāo)準(zhǔn)的,先要采取預(yù)凈化措施。由于大腸桿菌是水質(zhì)遭受明顯污染的標(biāo)志,因此國際上對(duì)飲用水中大腸桿菌均有明確的要求。其他污染菌則不作細(xì)分,在標(biāo)準(zhǔn)中以“細(xì)菌總數(shù)”表示,我國規(guī)定的細(xì)菌總數(shù)限度為100個(gè)/ml,這說明符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)的原水中也存在著微生物污染,而危及制水系統(tǒng)的污染菌主要是革蘭陰性菌。其他如貯罐的排氣口無保護(hù)措施或使用了劣質(zhì)氣體過濾器,水從污染了的出口倒流等也可導(dǎo)致外部污染。
1、對(duì)預(yù)處理設(shè)備的要求
?、偌兓念A(yù)處理設(shè)備可根據(jù)原水水質(zhì)情況配備,要求先達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)。
?、诙嘟橘|(zhì)過濾器及軟水器要求能自動(dòng)反沖、再生、排放。
③活性炭過濾器為有機(jī)物集中地,為防止細(xì)菌、細(xì)菌內(nèi)毒素的污染,除要求能自動(dòng)反沖外,還可用蒸汽消毒。
?、苡捎谧贤饩€激發(fā)的255nm波長的光強(qiáng)與時(shí)間成反比,要求有記錄時(shí)間的儀表和光強(qiáng)度儀表,其浸水部分采用316L不銹鋼,石英燈罩應(yīng)可拆卸。
⑤通過混合床去離子器后的純化水必須循環(huán),使水質(zhì)穩(wěn)定。但混合床只能去除水中的陰、陽離子,對(duì)去除熱原是無用的。
2、對(duì)注射用水(清潔蒸汽)制取設(shè)備的要求
注射用水可通過蒸餾法、反滲透法、超過濾器法等獲得,各國對(duì)注射用水的生長方法作了十分明確的規(guī)定,如:
?、倜绹幍?26版)規(guī)定“注射用水必須由符合美國環(huán)境保護(hù)協(xié)會(huì)或歐共體或日本法定要求的飲用水經(jīng)蒸餾或反滲透純化而得”。
?、跉W洲藥典(1997年版)規(guī)定“注射用水為符合法定標(biāo)準(zhǔn)得飲用水或純化水經(jīng)適當(dāng)方法蒸餾而得。
?、壑袊幍?2005年版)規(guī)定“本品(注射用水)為純化水經(jīng)蒸餾所得的水“。
蒸餾法對(duì)原水中不發(fā)揮性的有機(jī)物、無機(jī)物,包括懸浮物、膠體、細(xì)菌、病毒、熱原等雜質(zhì)有很好的去除作用。蒸餾水機(jī)的結(jié)構(gòu)、性能、金屬材料、操作方法以及原水水質(zhì)等因素,均會(huì)影響注射用水的質(zhì)量。多效蒸餾水機(jī)的“多效”主要是節(jié)能,可將熱能多次合理使用。蒸餾水機(jī)去除熱原的關(guān)鍵部件是汽-水分離器。
3、對(duì)蒸餾水水機(jī)的要求是:
①采用316L醫(yī)藥級(jí)不銹鋼制的多效蒸餾水機(jī)或清潔蒸汽發(fā)生器;
?、陔姃伖?240粒)并作鈍化處理;
?、垩b有測量、記錄和自動(dòng)控制電導(dǎo)率的儀器,當(dāng)電導(dǎo)率超過設(shè)定值時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)向排水。
4、對(duì)貯水容器(貯罐)的基本要求
對(duì)貯水容器的總體要求是防止生物膜的形成,減少腐蝕,便于用化學(xué)品對(duì)貯罐消毒;貯罐要密封,內(nèi)表面要光滑,有助于熱力消毒和化學(xué)消毒并能阻止生物膜的形成。
貯罐對(duì)水位的變化要作補(bǔ)償,通常有兩種方法:一是采用呼吸器;另一個(gè)方法是采用充氮?dú)獾淖钥叵到y(tǒng),在用水高峰時(shí),經(jīng)無菌過濾的氮?dú)馑蜌饬孔詣?dòng)加大,保證貯罐能維持正壓,在用水量小時(shí)送氣量自動(dòng)減少,但仍對(duì)貯罐外維持一個(gè)微小的正壓,這樣作的好處是能防止水中氧含量的升高,防止二氧化碳進(jìn)入貯罐并能防止微生物污染。
5、對(duì)貯罐的要求:
①采用316L不銹鋼制作,內(nèi)壁電拋光并作鈍化處理。
?、谫A水罐上安裝0.2μm疏水性的通氣過濾器(呼吸器),并可以加熱消毒或有夾套。
?、勰芙?jīng)受至少121℃高溫蒸汽的消毒。
?、芘潘y采用不銹鋼隔膜閥。
⑤若充以氮?dú)?,須裝0.2μm的疏水性過濾器過濾。
6、對(duì)管路及分配系統(tǒng)的基本要求
管路分配系統(tǒng)的建造應(yīng)考慮到水在管路中能連續(xù)循環(huán),并能定期清潔和消毒。不斷循環(huán)的系統(tǒng)易于保持正常的運(yùn)行狀態(tài)。水泵的出水應(yīng)設(shè)計(jì)成“紊流式”,以阻止生物膜的形成。分配系統(tǒng)的管路安裝應(yīng)有足夠的坡度并設(shè)有排放點(diǎn),以便系統(tǒng)在必要時(shí)能夠排空。水循環(huán)的分配排放系統(tǒng)應(yīng)避免低流速。隔膜閥具有便于去除閥體內(nèi)溶解雜質(zhì)和微生物不易繁殖的特點(diǎn)。
7、對(duì)管路分配系統(tǒng)的要求是:
?、俨捎?16L不銹鋼管材內(nèi)壁電拋光作鈍化處理。
?、诠艿啦捎脽崛苁綒寤『负附樱蛘卟捎眯l(wèi)生夾頭分段連接。
?、坶y門采用不銹鋼聚四乙烯隔膜閥,衛(wèi)生夾頭連接。
?、芄艿烙幸欢ǖ膬A斜度,便于排除存水。
?、莨艿啦扇⊙h(huán)布置,回水流入貯罐,可采用并聯(lián)或串聯(lián)的連接方法,以串聯(lián)連接方法較好。使用點(diǎn)閥門處的“盲管”段長度,對(duì)于加熱系統(tǒng)不得大于6倍管徑,冷卻系統(tǒng)不得大于4倍管徑。
⑥管路用清潔蒸汽消毒,消毒溫度121℃。
8、對(duì)注射用水輸送泵的基本要求
?、俨捎?16L不銹鋼(浸泡部分),電拋光鈍化處理。
②衛(wèi)生夾頭作連接件。
?、蹪櫥瑒┎捎眉兓蜃⑸溆盟旧?。
④可排除積水。
9、對(duì)熱交換器的基本要求
熱交換器用于加熱或冷卻注射用水,或者作為清潔蒸汽冷卻凝用。其基本要求如下:
?、俨捎?16L不銹鋼制。
?、诎葱l(wèi)生要求設(shè)計(jì)。
?、垭姃伖夂外g化處理。
?、芸膳懦e水。
注射用超純水設(shè)備的日常管理
制水系統(tǒng)的日常管理包括運(yùn)行、維修,它對(duì)驗(yàn)證及正常使用關(guān)系極大,所以應(yīng)建立監(jiān)控、預(yù)修計(jì)劃,以確保水系統(tǒng)的運(yùn)行始終出于受控狀態(tài)。這些內(nèi)容包括:
?、僦扑到y(tǒng)的操作、維修規(guī)程。
②關(guān)鍵的水質(zhì)參數(shù)和運(yùn)行參數(shù)的監(jiān)測計(jì)劃,包括關(guān)鍵儀表的校準(zhǔn)。
?、鄱ㄆ谙?滅菌計(jì)劃。
?、芩幚碓O(shè)備的預(yù)防性維修計(jì)劃。
⑤關(guān)鍵水處理設(shè)備(包括主要的零部件)、管路分配系統(tǒng)及運(yùn)行條件便捷的管理方法。
注射用超純水設(shè)備的運(yùn)行方式
純化水和注射用水系統(tǒng)的運(yùn)行除考慮到管道分配系統(tǒng)的定期清潔和消毒,通常有兩種運(yùn)行方式。一種是將水像產(chǎn)品一樣作成批號(hào),即批量式運(yùn)行方式。“批量式”運(yùn)行方式主要是出于安全性的考慮,因?yàn)檫@種方法能在化驗(yàn)期內(nèi)將一定量的水份隔開來,直到化驗(yàn)有了結(jié)論為止。另一種是連續(xù)制水的“直流式”運(yùn)行方式,可以一邊生產(chǎn)一邊使用。