制药工艺用水系统..ppt

工艺用水系统 源水纯化的意义 为什么要纯化源水 虽然看起来很纯净，它依然存在着很多可变因素 季节的变化会对水产生影响 一些地区的水质非常差 必须除去水中的杂质以防止产品污染 控制微生物以避免污染产品 水中需除去的物质 水中杂质的组成：(悬浮物TSS/溶解物TDS) 膜分离技术选用 工艺用水的种类与法规规定 工艺用水的种类按药典分为三类，其微生物要求： 饮用水 符合环境卫生要求，无大肠杆菌， 菌落数＜500CFU/ml； 纯化水 既符合饮用水的要求，又符合药 典指标要求; 菌落数 ＜ 100CFU/ml）； 注射用水 符合药典的要求，菌落数＜10CFU/100ml）； 纯蒸汽：纯蒸汽冷凝水应符合药典注射用水标准 1）需进入无菌作业区物料、容器、设备、无菌衣或其他物品 2）培养基的湿热灭菌 工艺用水系统的关键参数 关键参数的关系（三个标准的比较），应注意到： 警戒和纠正偏差限度与工艺参数和产品标准的区别，警戒和纠正偏差限度只适用于工艺用水系统的运行监控； 警戒标准和纠正偏差限度只能建立在工艺和产品质量标准内范围之内； 超出警戒和纠正偏差限度不等于系统已危及产品质量。 工艺用水系统的关键参数 设计范围和常规操作范围 设计参数(验证标准)： 设计者选定的参数的精度范围。如纯化水电导0.5μs/cm，以水源水质特性及用水要求为依据 ，应考虑源水一年甚至数年的水质数据 。 正常操作参数(运行标准)： 选用适当的，经济的技术手段，选择生产者/操作者的实际正常运行参数。如纯化水电导1.1μs/cm。 最大可允许参数(法定标准)： 生产者/操作者最大可允许的参数。如纯化水电导1.3μs/cm。 同时需要建立警戒标准(Action Limit)和纠偏限度标准(Alert Limit)，通常要注意： 警戒和纠正偏差限度应来源于验证的性能确认PQ 工艺用水系统处理流程 前处理系统：物理方法、化学方法和电化学等方法； 脱盐系统：电渗析、反渗透、离子交换等 ； 后处理系统：一般包括用终端离子交换去除离子痕菌、臭氧杀菌、超过滤、微孔过滤等； 循环系统(分配系统) 纯化水制备——流程图 工艺用水的制备(源水预处理) 物理方法： 澄清、沙滤、活性碳 (除氯离子) 化学方法： 加药杀菌、混凝、络合、离子交换等 电化学方法： 电凝聚 预处理系统 预处理系统 砂滤工艺 源水中的固体物质进入过滤器的上层滤料形成的微小空隙时，因受到机械阻挠和吸附作用，被滤料截留在过滤层的表面。 悬浮颗粒 泥砂、管道残渣和凝胶→有机物或无机物 结果：堵塞RO，干扰控制阀和仪表操作 测试：可用浊度法 预处理系统 活性炭处理 含有大量的微孔：2x10－3～ 2x10－5um 巨大的比表面积500～2000m2/g 极大的物理吸附作用:与孔径大小有关 预处理系统 活性炭过滤的作用： 去掉水中的自由氯和有机物，保护离子交换树脂和反渗透装置 特点：是微生物生长的“温床” 控制措施： 保持合适的压力和流速 经常反洗 巴氏消毒 定期更换 预处理系统 离子交换法 用离子交换树脂上的离子和水中的离子进行交换而除去水中有害离子的方法。根据离子交换的深度可以制取脱盐水、纯水和高纯化水。 预处理系统 脱盐设备的配备： 　去离子装置应在线再生，酸、碱的装卸、贮存、输送所需罐、泵、管材、阀、计量仪表需防腐； 　若采用反渗透装置，其进口处需安装3~5μm过滤器； 　通过混床的水直接进入纯化水罐前，应设3~5μm滤器，以防止细小树脂残片进入，过滤器应设置压差表； 　通过混床的纯化水可保持循环流动，使水质稳定，循环管线上应设电导仪。 纯化系统 工艺 二级反渗透 一级反渗透＋树脂 树脂?? 超滤 蒸馏 …… 纯化水系统流程 EDI技术：电导率0.1μS/cm，TOC50 ppb，细菌总数10 cfu。符合美国药典注射用水要求。 EDI技术保持了离子交换混床对水中离子去除能力强的优点，同时又克服了传统离子交换混床大量使用酸碱再生，腐蚀严重的缺点； 反渗透原理 有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、重金属离子、有机物等； 截留效率 可有效地去除大部分杂质和污染物 反渗透阻垢剂与絮凝剂 1）絮凝剂：凝聚水中悬浮物有机物及胶体成较大絮状物使其在多介质过滤器中被过滤掉 。（PAC又称碱式氯化铝，配药浓度1.5%,加药浓度1-20%；PAM 即聚丙烯酰胺，作为助凝剂，增加凝聚效果。加入适当的 PAC 和 PAM 混合絮凝后能进行有效的接触过滤。） 2）阻垢剂：反渗透在运行过程中，浓水中的Ca2+、Mg2+等结垢性离子严重超标，为避免反渗透膜上结垢而影响使用寿命 ，投加阻垢剂。主要是分散作用，阻止晶体形成。 （PC-191配药浓度10%，加药浓度3ppm） 卷式膜元件结构