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純化水+EDI——不鏽鋼
時間:2019-02-18
生化檢驗純水設備工藝用水、藥品生産工藝中使用的水、飲用水、純化水、注射用水
1、飲用水符合中華人民共和國國家标準《生活飲用水标準》(GB5749-85)
2、純化水符合2005中國藥典所收載的純化水标準。制藥行業的純化水的電阻率通常應≥0.5MΩ.cm/25℃,對于注射劑、滴眼劑容器沖洗用的純化水電阻率應≥1.0MΩ.cm/25℃。
3、注射用水:注射用水必須在防止細菌内毒素産生的設計條件下生産、貯藏及分類。注射用水水質應逐批檢測,保證符合2005中國藥典标準。
4、滅菌注射用水:為注射用水依照注射劑生産工藝制備所得的水。滅菌注射用水用于滅菌粉末的溶劑或注射液的稀釋劑。
醫院超純水設備工藝流程
我公司根據醫療用水的特殊要求,純化水系統設計采用了RO+EDI制水工藝。同時對該工藝的特點進行了分析,以供用戶選擇參考。在工藝的設計中我們對整個水處理系統進行全面分析和合理的設計,使水系統的設計、制造、生産、監控各工藝環節得到有效控制,以确保此套水處理系統能夠長期穩定生産出符合質量要求的食品生産用水,結合了食品生産用水水處理的工程經驗,實現了水處理設備經濟與技術的雙結合。
工藝流程的設計依據
水源:市政供水
産品水用途:制藥用水---純化水
處理後水電阻率:>10ΩM·CM
水量:0.5m 3/Hr
符合标準:中華人民共和國頒布《中國藥典》2010版之純化水标準
采用工藝:RO+EDI工藝+循環滅菌
控制方式:自動控制
工程界線:原水入口至純水設備出口
工藝流程設計
需方本次純化水系統正常生産用水指标參照中國藥典2010版純化水指标進行設計;本系統純化水儲罐和最終工藝用水管道均采用SUS304不鏽鋼。
本水處理系統設計基本工藝流程為:原水→原水箱→原水泵→活性炭過濾→離子交換→保安過濾→雙級反滲透→EDI系統→純水箱→純水泵→臭氧發生器→紫外殺菌器→除菌微濾→用水
主要設備相關要求設計參數如下:
預處理出力:2m 3/Hr
一級反滲透出力:1-1.2m 3/Hr
二級反滲透出力                  0.7 m 3/Hr
EDI系統出力:0.5m3/Hr
設計反滲透入水溫度:18℃
模拟年數:3年
流程總體描述
本系統是根據原水的水質特點及制藥用水水質要求而設計,對工藝基本流程描述如下:
工藝流程說明
1.1.1預處理系統
預處理的作用是對原水進行初級處理,去除水中懸浮物質和膠體物質以及保護反滲透設備的穩定運行,反滲透對預處理的要求如下:
防止膜表面上污染,即防止懸浮雜質、微生物、膠體物質等附着在膜表面上或污堵膜元件水流通道。
防止膜表面上結垢。反滲透裝置運行中,由于水的濃縮,有一些難溶液鹽如CaCO3 、CaSO4 、BaSO4 、SrO4 、CaF2等沉積在膜表面上,因此要防止這些難溶鹽生成。
确保膜免受機械和化學損傷,以使膜有良好的性能和足夠長的使用壽命。
針對貴公司的原水水質,預處理設備采用了原水箱+原水泵+活性炭過濾器+陽離子交換+精密過濾器。
原水箱
原水箱用于儲存進入本系統的原水,其目的是為了調節進水流量的變化,防止進水波動對系統運行的影響,保證系統的穩定。原水箱設有自動進水閥及水位控制系統,協調系統用水供求關系。
原水泵
原水泵為預處理系統提供必要的運行壓力。
自動反沖活性炭過濾器
活性炭過濾器由一台直徑300mm的SS304過濾罐、進口自動控制閥組、各種粒徑的過濾介質、布水器等和相關管路組成。
自動陽離子過濾器
陽離子過濾器由一台直徑300mm的SS304過濾罐、進口自動控制閥組、食品級交換樹脂介質、布水器等和相關管路組成。
精密過濾器
為防止細小懸浮物進入反滲透系統,反滲透設備前安裝5微米精密過濾器。這些細小懸浮物經過高壓泵加速後,又可能擊穿反滲透膜。
精密過濾器前後分别安裝壓力表測量過濾器前後的壓力。過濾器前後的壓力差可以表明過濾器的工作狀況。當精密過濾器前後的壓力差超過一定的數值時需要更換過濾芯。
1.1.2除鹽系統
為了達到藥用純化水的水質标準,我們除鹽系統采用雙級反滲透+EDI的工藝(RO+RO+EDI).
除鹽系統
我公司采用了反滲透膜中除鹽率最高的低壓反滲透AG-4040系列反滲透膜。單隻膜除鹽率≥99.5%。通過綜合分析與計算機模拟得出系統相關設計參數如下:
系統除鹽率:>99%
産水量:≥500L/hr
系統利用率:≥35%
設計運行時間:≥3年
設計溫度:18℃
高壓泵
高壓泵為反滲透設備提供足夠的進水壓力。壓力是反滲透裝置工作的動力,為了保證反滲透裝置長期穩定的産水量,高壓泵按設備運行三年後所需壓力選型。
由于高壓泵是反滲透設備主要的工作動力提供設備,要求其質量可靠、性能穩定,所以本方案中采用了高質量的高壓泵。
反滲透主機
反滲透裝置由雙級反滲透組件組成。一級反滲透組件由3支4040壓力容器、二級反滲透組件由2隻4040的反滲透膜及必要的備件組成
EDI裝置
1.1.3EDI系統
利用EDI設備将反滲透産品水中的無機鹽離子進一步去除。
EDI技術是離子交換和電滲析技術相結合的除鹽方法。反滲透系統純水進入EDI組件,水中的離子在電場作用下通過離子交換膜被清除。當樹脂需要再生時,可以通過提高電壓使水分子在電場作用下分解為氫離子和氫氧根離子,對離子交換樹脂進行連續再生,以使離子交換樹脂保持最佳狀态。因而EDI設備無須酸堿再生。
運行時,給水分為三部分,一部分(90%)進入淡水室,水流經淡水時水中的離子在電場的作用下進入濃水室,水不斷淨化直至流出淡水室;一部分水(10%)進入濃水室和極水室,濃水室大部分水進行濃水循環,小部分濃水排放。
EDI系統采用加拿大進口的組件制造。
EDI系統設有流量計、電導率儀、電阻率儀對系統進行監控。
EDI系統設有壓力控制開關、流量控制開關、自動控制閥門對EDI進行給水高壓自動保護、給水流量過低自動保護、給水及産品水超标自動排放。
1.1.4後處理系統
純水箱
純水箱的作用是緩和高峰期對水量需求的矛盾, 同時有利于調節制水設備制水、清洗、維護等工作狀态。
設計貯存水裝置的主要優點是能以較小的預處理系統來滿足制藥工藝高峰用水的需求,保持水系統運行的低成本,使用比較小的水處理系統,并且使用水量調控方便。其缺點是投資較高,貯水箱可能促進細菌生長,因而帶來污染的風險。我公司考慮到水箱有可能被污染,在本方案中由于使用方沒有潔淨的蒸汽源。所以水箱消毒确定為化學消毒法,定期對純水箱進行消毒處理。
本制水方案中采用了304衛生級不鏽鋼純水箱,并配有液位控制系統,自動控制原水泵、高壓泵、純水泵等相關設備的啟停。
臭氧發生器
優于化學消毒方法:臭氧作為高效廣譜無殘留污染的氣體消毒劑比食品行業常用的消毒劑具有特殊的優越性。與過氧乙酸、高錳酸鉀、甲醛福爾馬林二氧化硫等化學消毒劑相比,其殺菌能力與過氧乙酸相當,高于其他消毒劑。
臭氧會自行分解為氧氣,不産生殘留污染,消毒後不需通風換氣。常規消毒均需通風換氣或化學中和,麻煩而又降低消毒效果。臭氧可直接對食品使用作殺菌或防黴保鮮,為幹法消毒,簡單易行。臭氧殺菌濃度對食品是極微弱的氧化濃度,對食品無害。
本系統采用雙氣源方式發生臭氧。
純水泵
純水泵的作用是提供純化水供水的工作動力,純水泵采用無死角的衛生泵;材質為304L衛生級。供水流量需滿足管道流速的高限;為了防止純化水循環管路内部産生滞留,本系統設定管道流速為2.5米/秒。再根據管道截面積計算出純水泵供水流量。供水壓力保證在0.15MPa即可。
紫外線殺菌器
采用紫外線殺菌器對非蒸餾機給水的其他制藥用純水進行殺菌處理,以保證這部分給水的水質。控制系統要點
全自動控制
所有設備全自動運行。
自控通過數據采集設施、自控櫃及相關附件和自控執行設施實現。
運行參數可在自控櫃上顯示。
1.1.5水泵及電機保護
所有電機使用進口過載保護器。
相關泵均互鎖運行
1.1.6過濾器自動控制
反沖程序全自動裝置
過濾器運行狀态信号輸出
1.1.7反滲透自控
水低壓停機/報警裝置    
當給水壓力低于最低允許值時,反滲透自動停機并給出低壓報警指示信号,操作員解決問題後重新啟動,避免由于給水壓力過低造成對高壓泵的損害。
高壓泵高壓洩流/停機/報警    
當高壓泵出口壓力高于最高允許值時,反滲透自動洩流,然後停機并給出高壓泵高壓報警指示信号,操作員解決問題後重新啟動,避免由于濃水壓力過高造成對膜及壓力容器的損害。
純水水質超标洩流/停機/報警    
當純水電導率超過最高允許值時,RO自動停機洩流并給出相應報警信号。
反滲透停機自動膜沖洗
在RO系統停機時,高壓泵對反滲透膜自動進行膜沖洗,避免污物沉積。
純水泵
通過主機控制櫃與系統原水泵、高壓泵的運行狀況或中間水箱、純水箱的水量實現自動化啟停。
純水箱
純水箱設水位傳感器,用以實現出水與用水之間供水的協調控制;純水水箱控制反滲透啟停。同時當純水水位過低時強行停止給水泵。
1.1.8EDI裝置自控
入水高壓瀉流/報警/停機裝置    
當給水壓力高于允許值時,EDI自動停機并給出高壓報警指示信号,操作員解決問題後重新啟動,避免由于給水壓力過高造成對EDI膜塊的損害。
入水流量過低瀉流/報警/停機裝置    
當給水壓力高于允許值時,EDI自動停機并給出高壓報警指示信号,操作員解決問題後重新啟動,避免由于給水壓力過高造成對EDI膜塊的損害。
給水水質超标/報警/停機   
當EDI的給水水質超過允許範圍值時,自動洩流,然後停機并給出報警指示信号,操作員解決問題後重新啟動,避免由于給水水質電導率過高造成對EDI膜塊的損傷。
産品水超标/報警/停機   
當EDI的産品水水質超過允許範圍值時,EDI自動洩流,然後停機并給出報警指示信号,操作員解決問題後重新啟動,避免生産出不合格水質及對産品質量的損害。 
系統用電量、用水量
用電量
3相380V≥5KW供電系統
用水量
系統給水1.8-2噸/小時
給水壓力1.5-2.5 Kg/cm2 
 

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