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对三种制药用水处理工艺的探讨(三)

人气:895   发表时间:2014-06-23 01:02:51

1.3种工艺制备的纯化水水质评价

    水质评价标准采用两套系统。第1套评价标准为《中国药典}2000年版“纯化水”项下的各项规定。第2套评价标准以电导率为指标。笔者经评价后发现,3种工艺制备的纯化水设备,《中国药典》2000年版“纯化水”项下规定检验均符合规定,但用电导率指标评价3种工艺的水质则有差异,详见表1。


被测样品的工艺

电导率(μs/cm)(25℃)

RSD

一级反渗透+离子交换

0。0725±0。025

0.35

二级反渗透

1.55±0.162

0.105

二级反渗透+EDI

0。20正副0。558

0.109


    由表1可见,由于电导率越小,水的纯度越高,水质越好。因此,一级反渗透设备与离子交换组合系统制备的纯化水水质最高,其次是二级反渗透与EDI组合系统,再次是二级反渗透系统。
2.注射用水的生产工艺
    注射用水是纯化水经蒸馏所得的水。注射用水是用电导率≤2us/cm的纯化水作为料水,经多效蒸馏水机蒸馏得到的、符合《中国药典》2000年版标准的注射用水。故上述3种工艺制备的纯化水都可以作为料水供给多效蒸馏水机制备注射用水,其工艺流程详见图4。
    二级反渗透单元–纯化水箱–多效蒸馏机
    图4注射用水制取工艺流程各组成部分说明:
    多效蒸馏水机:多效蒸馏水机有4效、5效等规格。目前国内厂家生产的多效蒸馏水机最低为4效蒸馏水机,它可以生产出符合《中国药典》标准的注射用水。以4效蒸馏水机为例说明其原理及特点:4效蒸馏水机采用的是4柱中央循环列管式蒸馏方式,其最大的特点是节能效果显著,能耗仅为塔式蒸馏水机的1/4,利用能源充分,热效率高。
    此外,其还具有设备结构紧凑、布局合理、占地面积小、工艺先进、出水快、安装操作简便、电导仪连续监测水质等特点。一旦设定出水水质标准后,多效蒸馏水机可自动将前面不合格的水弃去,收集附合标准的蒸馏水,此过程称为自动切换。该机工作的动力为蒸汽压力,其使用范围宽,在0.2MPa蒸汽压力下就可正常工作,0.35MPa为最佳工作状态。该机还可产出高质量纯蒸汽供消毒使用。
3.讨论
    离子交换与一级反渗透组合工艺的特点:该工艺造价低、生产的水水质纯度高,但水质不稳定,随离子交换树脂交换能力的降低而降低。此外,离子交换树脂需要定期进行再生,以保证离子交换树脂的有效性。离子交换树脂再生通常采用酸、碱再生,产生的酸、碱废液对环境有污染。另外,本工艺源水的利用率决定于一级反渗透装置,约为50%(25℃)。
    二级反渗透法的特点:该工艺除菌、去热原效果非常好,其制备的纯化水水质虽相对较低,但水质稳定,生产过程中对环境的污染小,为了保证二级反渗透水的电导率低于2us/cm,水的前处理部分必须保证一级反渗透水的电导率低于12us/cm。二级反渗透法是目前国内、外制备纯化水的主流工艺。该工艺源水的利用率较低,约为40%(25℃)。
    二级反渗透与EDI系统组合的特点:EDI系统的特点是脱盐率高,树脂无需使用酸、碱再生,利用电能而不是酸、碱化学能对树脂进行再生处理。同时,该系统还具有占地面积小、出水质量稳定、运行操作费用低、操作管理方便等优点。EDI对料水的利用率可达95%,该工艺源水的利用率与二级反渗透工艺相似。
    注射用水的生产工艺:多效蒸馏水机制备注射用水的方法以其能耗低、水质高及稳定的优势替代了传统使用的塔式蒸馏水机。
    源水的利用率:一级反渗透装置弃掉的废水对于制药用水系统来说,一般没有再利用价值;二级反渗透装置弃掉的废水可以作为制药用水系统的源水再利用。这样可以使二级反渗透工艺源水的利用率提高到45%(25℃)。

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