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養常識 ,闡述了個各種過慮器材的組成及作用,並對不同的純水機工藝做了比較。
 
**詞:純水機;原理;工藝;保養

1 醫用純水定義及純水機原理
 
《中**藥典》(2010年版)規定:“純化水為采用蒸餾法、離子交換法、反滲透法或其他適宜的方法製得供藥用的水。”而不再僅局限於“蒸餾”這一種工藝。藥
 
典這一改變是我**製藥用水生產發展史上的一大進步,與**先進**家的藥典實現了接軌。 以前藥典將注射用水規定為“純化水經蒸餾所得的水”,而USP已
 
連續在7個版本中明確規定反滲透 (reverse osmosis,
 
RO)法可以作為製取注射用水的法定方法,顯示了人
 
們對采用膜技術生產製藥用水的信心。 膜分離法生產
 
製藥用水是製藥用水技術發展的必然趨勢。
 
目前,**內、外多數製藥企業、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製得純化水。上述製水生產工藝中,離子交換技術作為深度除
 
鹽手段仍被普遍采用, 但離子交換樹脂再生時會產生大量廢酸、廢堿,嚴重汙染環境,發展受到製約。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,因為目前反滲透裝置的係統脫鹽率為98%左右,如果原水含鹽量高,則
 
產水電導率就會超過控製指標。 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於15兆歐以上。
 
2 純水機的工藝流程
 
根據我院現用的水機情況將工藝大概分為:
 
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(反滲透膜表麵帶正電荷)→純
 
化水箱→純水泵→用水點
 
3 純水設備的保養知識
 
3.1 粗濾器
 
(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, 作為粗濾器用的濾芯孔徑一般為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, 覆蓋活性炭表麵,
 
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衝洗。反衝洗
 
時有部分細砂被衝出過濾器, 所以對砂過濾器就應定期補加砂,砂經頻繁反衝洗後,分裂程度增加,同
 
時每次反衝洗不可能**地衝幹淨, 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衝幹淨,須定期替換濾芯。
3.2 活性碳過濾器
 
(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、餘氯。 這是因為有機物、餘氯、鐵氧化物易使離子交換樹脂中毒,而餘氯、陽離子表麵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麵形成一層平衡的表麵濃度,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 軟水器
 
(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
 
變為軟水,這是軟化水設備的工作過程。
 
(2)軟水器的維護保養
 
製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、餘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 反滲透膜
 
反滲透是純水係統的核心部件, 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**。 反滲透膜在工作過程中膜表麵的鹽濃度高於主體流體中的濃度,這種現象稱為濃差極化,濃差極化
 
的後果是使一些鹽在膜表麵上沉澱, 堵塞反滲透膜產水通道,使膜的產水量下降,給水中的有機物不被連續衝掉或被定期衝洗掉時會在膜表麵沉澱, 特別是一些表麵帶電荷的反滲透膜, 會吸附帶電的有機物並將其粘滯在膜表麵上, 有機物在膜表麵的沉積對膜造成的損害比鹽在膜表麵的沉澱還要嚴重,有
 
時這種損害是不可逆轉的。 膜表麵有機物及各種鹽類的濃度都遠遠高於主體水流, 這為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產水通道,而且由於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
 
餘氯等再摸表富集, 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 醫用純水的水質標準
 
2010版藥典標準
 
GMP標準
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 三種製備醫藥行業用超純水的工藝比較
 
目前製備電子工業用超純水的工藝基本上是以下三種, 其餘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於下麵:
 
1、**種采用離子交換樹脂,其優點在於初投

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為預處理再配上離子交
                 
換設備 其特點為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 這是目前製取超純水**茄子短视频app **環保用
               
來製取超純水的工藝 不需要用酸堿進行再生便可
                   
連續製取超純水 對環境沒什麽破壞性 其缺點在於
                 
初次投資相對以上兩種方式過於昂貴