❶ 淺談葯用純化水制備系統的設計:制備純化水的方法有
摘 要:制備出符合GMP標準的葯用純化水是制葯生產的首要保障,兩級RO+EDI的制水方式滿足了現今生產用水需要。本文對二級RO+EDI的系統設計進行了簡要介紹。關鍵詞:葯用純化水 制備 設計
中圖分類號:R658 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)07(a)-0195-01
葯用純化水對醫葯生產影響深遠,由於它在葯物生產中不僅作為清洗劑還同時作為原料參與生產,所以純化水水質的優劣直接影響葯物產品的質量。因此,制備出符合制葯用水要求的純化水是生產合格葯品的首要保證,葯用純化水系統的設計又是所有一切的先決條件。因此,本文對純化水制備系統設計進行簡要分析。
1 純化水制備系統概述
隨著科學技術的長足發展,純化水制備系統也有了很大改觀,其處理技術先後經歷了蒸餾法、離子交換技術、膜分離、反滲透(RO)和電法去離子(EDI),其設備也由單台制備機組發展到一整套完整的模塊化制備流程。由於世界范圍內對葯物安全問題關注度日益提高,各國葯典對制葯用水的質量標准和用途都有了明確的定義和要求,為與國際接軌,嚴謹制水系統,現今純化水制備過程多採用當今主流的二級RO+EDI的制備工藝來滿足生產用水要求,力保產出符合各國GMP需求的水質。
擾伍2 純化水制備系統的設計
由符合一定要求的飲用水到制備出符合葯典標準的純化水,整個制備流程可由預處理、初級除鹽系統和深度除鹽系統三部分組成。
2.1 預處理
預處理是制備純化水的第一步,其主要功能是在保證不同進水情況下,去除水中微生物及化學物質,使兩級RO系統獲得一個穩定、合格的的進水水質,其主要包括:多介質過濾器、活性炭過濾器和軟化器。
2.1.1 多介質過濾器
多介質一般由石英砂或者無煙煤為濾料,二者按粒徑大小,由上到下填充於過濾器內,截留水中的大顆粒、懸浮物、膠體及泥沙等,使SDI值＜5,出水濁度＜1,保證達到後續進水要求。隨著設備的持續運轉,壓差將不斷升高,以3～10倍流速的清潔原水反沖洗可以去除濾料沉積物,降低過濾器壓力,濾料得以再生。
2.1.2 活性炭過濾器
過濾介質通常由顆粒活性炭如椰殼炭、無煙煤等構成的固定層,不僅可以有效吸附水中的部分有機物(吸附率約為`60%左右),同時由於大量平均孔徑在2mm～5nm的微孔和粒隙,使活性炭吸附表面積能達到500～2000m2/g,對水中的殘余余氯離子有很強的脫氯能力,其次還能有效除去水中臭味、色度,以及殘留的濁度。綜合處理後,應保證出水余氯＜0.1ppm,SDI≤4。由於活性炭內部表面積大,流速緩慢,微生物易於滋生。為保證活性炭的吸附活性,應定期採用巴氏消毒控制微生物污染。
2.1.3 軟化器
原水中的硬度主要由Ca2+、Mg2+組成,如在RO膜表面結垢,將堵塞反滲透膜,影響水的通量。衫逗因此,為防止鈣鎂鹽的沉積結或李賣垢,目前軟化器使用鈉型陽離子樹脂,利用樹脂中可交換的Na+將水中的Ca2+、Mg2+交換出來,使原水軟化成軟化水,降低水的硬度,提高後續反滲透膜的使用壽命。生產中,軟化器通常用一備一,利用PLC自動控制,完成樹脂的轉換和吸鹽再生。
2.2 初級除鹽系統
兩級RO系統作為初級除鹽,是整個制備過程的主要脫鹽設備,它主要包括膜保安過濾器、高壓泵、NaOH加葯箱,兩級RO裝置。
2.2.1 膜保安過濾器
預處理階段的小顆粒濾料由於泄漏的原因可能會隨管路進入反滲透單元,從而阻塞反滲透膜,膜保安過濾器作為原水進入除鹽系統的最後一層過濾屏障,能濾除原水中粒徑≥5μm的微粒,為後續除鹽系統提供可靠水源。因此,膜保安過濾也稱精濾。
2.2.2 高壓泵
反滲透需在較高的壓力作用下才能使原水從濃溶液側向稀溶液側流動,高壓泵就為該系統提供了這樣的穩定動力源,保證了二級RO系統持續不斷的穩定運行。由於高壓泵的持續運轉,宜配備高低壓保護及過熱保護,防止泵的損壞。
2.2.3 NaOH加葯箱
溶解於水中的二氧化碳會使純化水電導率變大,對於兩級RO系統,NaOH加葯箱放置於一級反滲透之後,用於調節一級出水pH值,使水中CO2氣體分子在鹼性環境中轉換成CO32-離子溶解於水中,增加二級脫鹽效果。
2.2.4 兩級RO裝置
兩級反滲透過程是一種物理除鹽過程,它利用半透膜的選擇透過性,使原水中的水分子在壓力作用下由濃溶液側向稀溶液側流動,經匯聚後進入後續EDI單元;而原水中的微生物、內毒素、膠體和各種鹽類被截留下來,隨濃水排放,系統脫鹽率可達98%以上,排放的濃水收集後續可用做冷卻塔的補水或用於廠區綠化。
2.3 深度除鹽系統
EDI是兩級RO之後的深度除鹽,它是將電滲析和離子交換相結合的處理技術,利用陰、陽離子的選擇性透過膜,在外加電場的作用下,完成陰、陽離子的定向遷移,達到深度除鹽目的,制備出的純化水電阻率可達15MΩ·cm以上。在整個除鹽過程中,系統藉助持續電解出的H+和OH-進行樹脂再生,而不藉助酸、鹼試劑,保證了制備過程的連續、穩定、無污染。
3 結語
綜上,兩級RO+EDI的純化水制備方式為葯物生產提供了符合GMP標準的純化水,並且整個制備過程節能、環保,符合當今葯用純化水制備的發展趨勢,為葯物生產提供了更好的保障。
❷ 在使用離子交換樹脂制備純化水時,為什麼要把陽床排在首位
您好：
主要是因為水中有一些酸根的酸性非常弱,比如硅酸根.如果讓水版先經過陰床權,那水就成為鹼性的，這時陰樹脂的鹼性與水的鹼性相互爭取這種非常弱的酸根離子，使這些非常弱的酸根離子不容易除凈。另一方面，陰樹脂的交換量通常比陽樹脂小。如果讓水先經過陰床，那水中的碳酸根就要以離子的形式消耗陰樹脂的交換量，不利於提高水的產量。
如果讓水先經過陽床，再進入陰床，水是酸性的。水不與樹脂爭奪酸根離子，容易除盡弱的酸根離子。另一方面，水經過陽床後成為酸性的，其中的碳酸根可以用吹風的方法吹出，生產上叫做脫碳。這樣就把水中的大多數碳酸根去掉了，有利於提高陰床的產水量。減少對陰床的再生次數.陰樹脂比較貴也比較嬌氣，再生次數少有利於提高陰樹脂的壽命。
❸ 制備純化水的方法有哪些
1.蒸餾法，按蒸餾器皿可分為玻璃、石英蒸餾器，金屬材質的有銅、不銹鋼和白金蒸餾器等。按蒸餾次數可分為一次、二次和多次蒸餾法。此外，為了去掉一些特出的雜質，還需採取一些特殊的措施。例如預先加入一些高錳酸鉀可除去易氧化物；加入少許磷酸可除去三價鐵；加入少許不揮發酸可製取無氨水等。蒸餾水可以滿足普通分析實驗室的用水要求。由於很難排除二氧化碳的溶入。所以水的電阻率是很低的，達不到MΩ級。不能滿足許多新技術的需要。
2.離子交換法，主要有兩種制備方式：
A. 復床式，即按陽床—陰床—陽床—陰床—混合床的方式連接並生產去離子水；早期多採用這種方式，便於樹脂再生。
B. 混床式（2-5級串聯不等），混床去離子的效果好。但再生不方便。
離子交換法可以獲得十幾MΩ的去離子水。但有機物無法去掉，TOC和COD值往往比原水還高。這是因為樹脂不好，或是樹脂的預處理不徹底，樹脂中所含的低聚物、單體、添加劑等沒有除盡，或樹脂不穩定，不斷地釋放出分解產物。這一切都將以TOC或COD指標的形式表現出來。例如，當自來水的COD值為2mg/L時，經過去離子處理得到的去離子水的COD值常在5-10mg/L之間。當然，在使用好樹脂時會得到好結果，否則就無法制備超純水了。
3.電滲析法，產生於1950年[4]，由於其能耗低，常作為離子交換法的前處理步驟。它在外加直流電場作用下，利用陰陽離子交換膜分別選擇性的允許陰陽離子透過，使一部分離子透過離子交換膜遷移到另一部分水中去，從而使一部分水純化，另一部分水濃縮。這就是電滲析的原理。電滲析是常用的脫鹽技術之一。產出水的純度能滿足一寫工業用水的需要。例如,用電阻率為1.6KΩ·cm(25°C)的原水可以獲得1.03MΩ·cm(25°C)的產出水。換言之，原水的總硬度為77mg/L時產出水的總硬度則為∽10mg/L.
4.反滲透法，目前它是一種應用最廣的脫鹽技術。反滲透膜雖在1977年 就有了，但其規模化生產和廣泛用於脫鹽卻是近幾年的事情。反滲透膜能去除無機鹽、有機物（分子量>500）、細菌、熱源、病毒、懸濁物（粒徑>0.1μm）等。產出水的電阻率能較原水的電阻率升高近10倍。
❹ 純化水設備工藝流程是什麼
現在來流行的工藝一般自為：1、雙級反滲透工藝根據原水水質的不同設計不同的預處理裝置和選取膜組件的型號，該工藝摒棄了原來的樹脂工藝，自動化控制水平高、操作簡單。一般出水電導率小於2.滿足GMP以及葯典純化水的要求2、雙級反滲透+EDI工藝，他的主要特點就是在二級反滲透的基礎上把水質在純化，也可稱為超純水，一般用在FDA純水認證以及要求較高點的水質上。3原來的工藝單級反滲透+混床、電滲析+混床、更早的是復床+混床
❺ 簡述採用離子交換法制備純化水的過程
離子交換法制備純化水的過程分下列幾種：
1、純化水的製取的最早方法就是離子內交換,他起源於60年代容左右,一般採取陽離子交換樹脂+陰離子交換樹脂+混合離子交換樹脂（陰樹脂和陽樹脂2：1）,這種方法需要浪費大量的酸和鹼再生樹脂現在被淘汰了.
2、電滲析（ED）+陽離子交換樹脂+陰離子交換樹脂+混合離子交換樹脂（陰樹脂和陽樹脂2：1）,這是80年代製造純化水的方法,原理就是通過電滲析預脫鹽來減少樹脂轉型再生的酸鹼使用量.
3、反滲透（RO）+混合離子交換樹脂（陰樹脂和陽樹脂2：1）,這是90年代流行的製造純化水的方法,反滲透與電滲析相比脫鹽率更高,操作更簡便.
總結：離子交換法來制備純化水應該是老工藝了,他的優點就是出水水質好,投資較少.缺點就是由污染,運行費用高.由於樹脂本身就是有機物化學合成,他的破碎率較難控制或者一般廠家難以設計高標準的工藝,在新版GMP對TOC要求越來越嚴格的情況下,慢慢被雙級反滲透工藝所淘汰.