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医院超纯水设备——不锈钢
时间:2019-02-21
生化检验纯水设备工艺用水、药品生产工艺中使用的水、饮用水、纯化水、注射用水
1、饮用水符合中华人民共和国国家标准《生活饮用水标准》(GB5749-85)
2、纯化水符合2005中国药典所收载的纯化水标准。制药行业的纯化水的电阻率通常应≥0.5MΩ.cm/25℃,对于注射剂、滴眼剂容器冲洗用的纯化水电阻率应≥1.0MΩ.cm/25℃。
3、注射用水:注射用水必须在防止细菌内毒素产生的设计条件下生产、贮藏及分类。注射用水水质应逐批检测,保证符合2005中国药典标准。
4、灭菌注射用水:为注射用水依照注射剂生产工艺制备所得的水。灭菌注射用水用于灭菌粉末的溶剂或注射液的稀释剂。
医院超纯水设备工艺流程
我公司根据医疗用水的特殊要求,纯化水系统设计采用了RO+EDI制水工艺。同时对该工艺的特点进行了分析,以供用户选择参考。在工艺的设计中我们对整个水处理系统进行全面分析和合理的设计,使水系统的设计、制造、生产、监控各工艺环节得到有效控制,以确保此套水处理系统能够长期稳定生产出符合质量要求的食品生产用水,结合了食品生产用水水处理的工程经验,实现了水处理设备经济与技术的双结合。
工艺流程的设计依据
水源:市政供水
产品水用途:制药用水---纯化水
处理后水电阻率:>10ΩM·CM
水量:0.5m 3/Hr
符合标准:中华人民共和国颁布《中国药典》2010版之纯化水标准
采用工艺:RO+EDI工艺+循环灭菌
控制方式:自动控制
工程界线:原水入口至纯水设备出口
工艺流程设计
需方本次纯化水系统正常生产用水指标参照中国药典2010版纯化水指标进行设计;本系统纯化水储罐和最终工艺用水管道均采用SUS304不锈钢。
本水处理系统设计基本工艺流程为:原水→原水箱→原水泵→活性炭过滤→离子交换→保安过滤→双级反渗透→EDI系统→纯水箱→纯水泵→臭氧发生器→紫外杀菌器→除菌微滤→用水
主要设备相关要求设计参数如下:
预处理出力:2m 3/Hr
一级反渗透出力:1-1.2m 3/Hr
二级反渗透出力                  0.7 m 3/Hr
EDI系统出力:0.5m3/Hr
设计反渗透入水温度:18℃
模拟年数:3年
流程总体描述
本系统是根据原水的水质特点及制药用水水质要求而设计,对工艺基本流程描述如下:
工艺流程说明
1.1.1预处理系统
预处理的作用是对原水进行初级处理,去除水中悬浮物质和胶体物质以及保护反渗透设备的稳定运行,反渗透对预处理的要求如下:
防止膜表面上污染,即防止悬浮杂质、微生物、胶体物质等附着在膜表面上或污堵膜元件水流通道。
防止膜表面上结垢。反渗透装置运行中,由于水的浓缩,有一些难溶液盐如CaCO3 、CaSO4 、BaSO4 、SrO4 、CaF2等沉积在膜表面上,因此要防止这些难溶盐生成。
确保膜免受机械和化学损伤,以使膜有良好的性能和足够长的使用寿命。
针对贵公司的原水水质,预处理设备采用了原水箱+原水泵+活性炭过滤器+阳离子交换+精密过滤器。
原水箱
原水箱用于储存进入本系统的原水,其目的是为了调节进水流量的变化,防止进水波动对系统运行的影响,保证系统的稳定。原水箱设有自动进水阀及水位控制系统,协调系统用水供求关系。
原水泵
原水泵为预处理系统提供必要的运行压力。
自动反冲活性炭过滤器
活性炭过滤器由一台直径300mm的SS304过滤罐、进口自动控制阀组、各种粒径的过滤介质、布水器等和相关管路组成。
自动阳离子过滤器
阳离子过滤器由一台直径300mm的SS304过滤罐、进口自动控制阀组、食品级交换树脂介质、布水器等和相关管路组成。
精密过滤器
为防止细小悬浮物进入反渗透系统,反渗透设备前安装5微米精密过滤器。这些细小悬浮物经过高压泵加速后,又可能击穿反渗透膜。
精密过滤器前后分别安装压力表测量过滤器前后的压力。过滤器前后的压力差可以表明过滤器的工作状况。当精密过滤器前后的压力差超过一定的数值时需要更换过滤芯。
1.1.2除盐系统
为了达到药用纯化水的水质标准,我们除盐系统采用双级反渗透+EDI的工艺(RO+RO+EDI).
除盐系统
我公司采用了反渗透膜中除盐率最高的低压反渗透AG-4040系列反渗透膜。单只膜除盐率≥99.5%。通过综合分析与计算机模拟得出系统相关设计参数如下:
系统除盐率:>99%
产水量:≥500L/hr
系统利用率:≥35%
设计运行时间:≥3年
设计温度:18℃
高压泵
高压泵为反渗透设备提供足够的进水压力。压力是反渗透装置工作的动力,为了保证反渗透装置长期稳定的产水量,高压泵按设备运行三年后所需压力选型。
由于高压泵是反渗透设备主要的工作动力提供设备,要求其质量可靠、性能稳定,所以本方案中采用了高质量的高压泵。
反渗透主机
反渗透装置由双级反渗透组件组成。一级反渗透组件由3支4040压力容器、二级反渗透组件由2只4040的反渗透膜及必要的备件组成
EDI装置
1.1.3EDI系统
利用EDI设备将反渗透产品水中的无机盐离子进一步去除。
EDI技术是离子交换和电渗析技术相结合的除盐方法。反渗透系统纯水进入EDI组件,水中的离子在电场作用下通过离子交换膜被清除。当树脂需要再生时,可以通过提高电压使水分子在电场作用下分解为氢离子和氢氧根离子,对离子交换树脂进行连续再生,以使离子交换树脂保持最佳状态。因而EDI设备无须酸碱再生。
运行时,给水分为三部分,一部分(90%)进入淡水室,水流经淡水时水中的离子在电场的作用下进入浓水室,水不断净化直至流出淡水室;一部分水(10%)进入浓水室和极水室,浓水室大部分水进行浓水循环,小部分浓水排放。
EDI系统采用加拿大进口的组件制造。
EDI系统设有流量计、电导率仪、电阻率仪对系统进行监控。
EDI系统设有压力控制开关、流量控制开关、自动控制阀门对EDI进行给水高压自动保护、给水流量过低自动保护、给水及产品水超标自动排放。
1.1.4后处理系统
纯水箱
纯水箱的作用是缓和高峰期对水量需求的矛盾, 同时有利于调节制水设备制水、清洗、维护等工作状态。
设计贮存水装置的主要优点是能以较小的预处理系统来满足制药工艺高峰用水的需求,保持水系统运行的低成本,使用比较小的水处理系统,并且使用水量调控方便。其缺点是投资较高,贮水箱可能促进细菌生长,因而带来污染的风险。我公司考虑到水箱有可能被污染,在本方案中由于使用方没有洁净的蒸汽源。所以水箱消毒确定为化学消毒法,定期对纯水箱进行消毒处理。
本制水方案中采用了304卫生级不锈钢纯水箱,并配有液位控制系统,自动控制原水泵、高压泵、纯水泵等相关设备的启停。
臭氧发生器
优于化学消毒方法:臭氧作为高效广谱无残留污染的气体消毒剂比食品行业常用的消毒剂具有特殊的优越性。与过氧乙酸、高锰酸钾、甲醛福尔马林二氧化硫等化学消毒剂相比,其杀菌能力与过氧乙酸相当,高于其他消毒剂。
臭氧会自行分解为氧气,不产生残留污染,消毒后不需通风换气。常规消毒均需通风换气或化学中和,麻烦而又降低消毒效果。臭氧可直接对食品使用作杀菌或防霉保鲜,为干法消毒,简单易行。臭氧杀菌浓度对食品是极微弱的氧化浓度,对食品无害。
本系统采用双气源方式发生臭氧。
纯水泵
纯水泵的作用是提供纯化水供水的工作动力,纯水泵采用无死角的卫生泵;材质为304L卫生级。供水流量需满足管道流速的高限;为了防止纯化水循环管路内部产生滞留,本系统设定管道流速为2.5米/秒。再根据管道截面积计算出纯水泵供水流量。供水压力保证在0.15MPa即可。
紫外线杀菌器
采用紫外线杀菌器对非蒸馏机给水的其他制药用纯水进行杀菌处理,以保证这部分给水的水质。控制系统要点
全自动控制
所有设备全自动运行。
自控通过数据采集设施、自控柜及相关附件和自控执行设施实现。
运行参数可在自控柜上显示。
1.1.5水泵及电机保护
所有电机使用进口过载保护器。
相关泵均互锁运行
1.1.6过滤器自动控制
反冲程序全自动装置
过滤器运行状态信号输出
1.1.7反渗透自控
水低压停机/报警装置    
当给水压力低于最低允许值时,反渗透自动停机并给出低压报警指示信号,操作员解决问题后重新启动,避免由于给水压力过低造成对高压泵的损害。
高压泵高压泄流/停机/报警    
当高压泵出口压力高于最高允许值时,反渗透自动泄流,然后停机并给出高压泵高压报警指示信号,操作员解决问题后重新启动,避免由于浓水压力过高造成对膜及压力容器的损害。
纯水水质超标泄流/停机/报警    
当纯水电导率超过最高允许值时,RO自动停机泄流并给出相应报警信号。
反渗透停机自动膜冲洗
在RO系统停机时,高压泵对反渗透膜自动进行膜冲洗,避免污物沉积。
纯水泵
通过主机控制柜与系统原水泵、高压泵的运行状况或中间水箱、纯水箱的水量实现自动化启停。
纯水箱
纯水箱设水位传感器,用以实现出水与用水之间供水的协调控制;纯水水箱控制反渗透启停。同时当纯水水位过低时强行停止给水泵。
1.1.8EDI装置自控
入水高压泻流/报警/停机装置    
当给水压力高于允许值时,EDI自动停机并给出高压报警指示信号,操作员解决问题后重新启动,避免由于给水压力过高造成对EDI膜块的损害。
入水流量过低泻流/报警/停机装置    
当给水压力高于允许值时,EDI自动停机并给出高压报警指示信号,操作员解决问题后重新启动,避免由于给水压力过高造成对EDI膜块的损害。
给水水质超标/报警/停机   
当EDI的给水水质超过允许范围值时,自动泄流,然后停机并给出报警指示信号,操作员解决问题后重新启动,避免由于给水水质电导率过高造成对EDI膜块的损伤。
产品水超标/报警/停机   
当EDI的产品水水质超过允许范围值时,EDI自动泄流,然后停机并给出报警指示信号,操作员解决问题后重新启动,避免生产出不合格水质及对产品质量的损害。 
系统用电量、用水量
用电量
3相380V≥5KW供电系统
用水量
系统给水1.8-2吨/小时
给水压力1.5-2.5 Kg/cm2 
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