三膜體系制備醫(yī)用高純水
一、工程概況
中科院大連化物所利用三膜（UF+RO+EDI）體系制備醫(yī)用高純水，是將原水（自來水）經(jīng)嚴格的UF預處理，再經(jīng)RO脫鹽（脫鹽率＞98%）、除菌，最后經(jīng)EDI深度脫鹽、去內(nèi)毒素，使出水水質(zhì)達到或超過美國ASTM醫(yī)用水標準和我國藥典規(guī)定的制藥工藝用水的要求。
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二、設計原始資料
美國ASTM在1993年Annual BooKs of ASTM Standard Vol 11.01中，公布的生物學和醫(yī)學用水的標準如表所示。
表 美國ASTM規(guī)定的生物學和醫(yī)藥用水標準
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我國1992年在《藥品生產(chǎn)管理規(guī)范（GMP）實施指導》中規(guī)定了藥品生產(chǎn)工藝用水的水質(zhì)標準如表所示。
表 我國制藥工業(yè)用水要求
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產(chǎn)水能力約150L/h（可根據(jù)用戶要求設計），該設備在華北制藥廠應用。
三、工藝流程及主要設備
三膜體系制備醫(yī)用高純水的工藝步驟如下：
1．預處理
根據(jù)原水水質(zhì)的不同，可采用混凝、沉淀過濾、消毒、pH值調(diào)節(jié)、軟化或加藥阻垢、脫氣、除鐵錳、熱交換器升溫等工藝，使原水的pH值、溫度、硬度、余氯、細菌、鐵、錳含量達到UF和RO的進水指標。
2．前級UF
本裝置采用自動UF系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的多介質(zhì)過濾器、MF和加藥殺菌系統(tǒng)。其過濾精度大大提高，濾出水的濁度為零，細菌的去除率＞99%，而UF出水水質(zhì)穩(wěn)定，能保證RO的進水要求和長期穩(wěn)定運行。UF膜用本所生產(chǎn)的中空纖維膜，MWCO 30000 Daltan。
3．RO系統(tǒng)
RO系統(tǒng)不僅可去除無機離子和有機物，脫鹽率＞98%（一般為99%），同時可除去細菌、熱原等物質(zhì)。
RO系統(tǒng)的關鍵部件，如膜組件、高壓泵和PLC控制系統(tǒng)均采用進口名牌產(chǎn)品，輔助設備為國內(nèi)配套產(chǎn)品，整機由自己加工制造。
4．EDI裝置
深度除鹽用EDI，又稱連續(xù)除鹽裝置CDI，產(chǎn)水電阻率＞16MW·cm，對CO2、硼、硅、氨類等弱電解質(zhì)去除率均＞95％。水回收率可達95%。無需酸、堿再生，耗電省，操作費用低，易實現(xiàn)自動控制。進口組件國內(nèi)組裝。
四、運行情況
在華北制藥廠采用全自動UF裝置，使用一年來，RO裝置從未清洗過，而RO膜的機能幾乎沒有衰減。
整個系統(tǒng)產(chǎn)水水質(zhì)穩(wěn)定，且不受進水水質(zhì)波動的影響。雙級RO系統(tǒng)，第一級RO產(chǎn)水電導率＜100ms/cm。
五、經(jīng)濟效益
由于UF+RO+EDI系統(tǒng)中各設備的工作特點，綜合一次性投資和運行費用兩方面權衡，整個系統(tǒng)具有較好的經(jīng)濟性。
該系統(tǒng)與RO+MBIX系統(tǒng)相比，EDI設備投資為MBIX的30%，運行費用EDI為MBIX的65%。而且EDI不排放酸、堿再生廢液，不會造成環(huán)境污染，具有良好的環(huán)境效益。
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