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1、制药用水生产制药用水生产(shngchn)(shngchn)技术讲座技术讲座杨宗发杨宗发 重庆医专药学院重庆医专药学院 第一页，共六十七页。内内容容简简介介一、一、新版新版GMP对制药企业对制药企业(qy)水系统的要求水系统的要求二二、洁净厂房给水排水系统洁净厂房给水排水系统三三、制药用水分类制药用水分类四、纯化水生产技术四、纯化水生产技术五、注射用水生产技术五、注射用水生产技术六、纯化水六、纯化水/注射用水制备的设计要求注射用水制备的设计要求七、日常维护七、日常维护第二页，共六十七页。一、一、新版新版GMP对制药企业水系统对制药企业水系统(xtng)的要求的要求第九十六条制药用水应当适合其用
2、途，并符合第九十六条制药用水应当适合其用途，并符合中华中华人民共和国药典人民共和国药典的的质量标准质量标准及相关要求。制药用水至少应当采及相关要求。制药用水至少应当采用饮用水。用饮用水。第九十七条水处理设备及其输送系统的设计、安装、运第九十七条水处理设备及其输送系统的设计、安装、运行和维护应当确保制药用水达到设定的质量标准。水处理设备行和维护应当确保制药用水达到设定的质量标准。水处理设备的运行不得超出其设计能力。的运行不得超出其设计能力。第九十八条纯化水、注射用水储罐和输送管道所用材第九十八条纯化水、注射用水储罐和输送管道所用材料应当料应当无毒、耐腐蚀无毒、耐腐蚀；储罐的通气口应当安装不脱落纤
3、维的；储罐的通气口应当安装不脱落纤维的疏疏水性水性(shuxng)除菌滤器除菌滤器；管道的设计和安装应当；管道的设计和安装应当避免死角、盲管避免死角、盲管。第三页，共六十七页。新版新版GMP对制药企业水系统对制药企业水系统(xtng)的要求的要求第九十九条纯化水、注射用水的制备、贮存和分配应当能够第九十九条纯化水、注射用水的制备、贮存和分配应当能够防止微生物的滋生防止微生物的滋生。纯化水可采用循环，注射用水可采用纯化水可采用循环，注射用水可采用70以上保温以上保温(bown)循环循环。第一百条应当对制药用水及原水的水质进行第一百条应当对制药用水及原水的水质进行定期监测，定期监测，并有相应的记录
4、并有相应的记录。第一百零一条应当按照操作规程对纯化水、注射用水管道进行第一百零一条应当按照操作规程对纯化水、注射用水管道进行清洗消毒清洗消毒，并有相关记录。发现制药用水微生物污染达到警戒，并有相关记录。发现制药用水微生物污染达到警戒限度、纠偏限度时应当按照操作规程处理。限度、纠偏限度时应当按照操作规程处理。第四页，共六十七页。GMP对制药用水制备装置对制药用水制备装置(zhungzh)的要求的要求结构设计应结构设计应简单、可靠、拆装简便简单、可靠、拆装简便。为便于拆装、更换、清洗零件为便于拆装、更换、清洗零件,执行机构的设计尽量采用标准化、通执行机构的设计尽量采用标准化、通用化、系统化零部件。
5、用化、系统化零部件。设备内外壁表面设备内外壁表面,要求要求(yoqi)光滑平整、无死角光滑平整、无死角,易清洗、灭菌易清洗、灭菌。零件。零件表面应做镀铬等表面处理表面应做镀铬等表面处理,以耐腐蚀以耐腐蚀,防止生锈防止生锈,设备外表面避免用油设备外表面避免用油漆漆,以防剥落。以防剥落。制备纯化水设备应采用制备纯化水设备应采用低碳不锈钢或其他经验证不污染水质的低碳不锈钢或其他经验证不污染水质的的材料的材料,制备纯化水的设备应定期清洗制备纯化水的设备应定期清洗,并对清洗效果进行验证。并对清洗效果进行验证。第五页，共六十七页。GMP对制药用水制备装置对制药用水制备装置(zhungzh)的要求的要求注射
6、用水接触的材料必须是注射用水接触的材料必须是优质低碳不锈钢优质低碳不锈钢(例如例如316L不锈钢不锈钢)或或其他经验证不对水质产生污染的材料。制备注射用水的设备其他经验证不对水质产生污染的材料。制备注射用水的设备应定期清洗应定期清洗,并对清洗效果进行验证。并对清洗效果进行验证。纯化水储备周期不易大于纯化水储备周期不易大于24h,储罐易采用不锈钢材料或经验证无储罐易采用不锈钢材料或经验证无毒耐腐蚀毒耐腐蚀,不渗出污染粒子的其他材料制作。保护其通气口应不渗出污染粒子的其他材料制作。保护其通气口应按装不脱落纤维的疏水性除菌滤器。储罐内壁应光滑按装不脱落纤维的疏水性除菌滤器。储罐内壁应光滑,接管和接管
7、和焊缝不应有死角和沙眼焊缝不应有死角和沙眼(shyn)。应采用不会形成滞水污染的显示液。应采用不会形成滞水污染的显示液面、温度压力等参数的传感器。对储罐定期清洗、消毒灭菌面、温度压力等参数的传感器。对储罐定期清洗、消毒灭菌,并对并对清洗、灭菌效果进行验证。清洗、灭菌效果进行验证。第六页，共六十七页。GMP对制药用水输送对制药用水输送(shsn)的要求的要求纯化水和制药用水宜采用易拆卸、易清洗消毒的纯化水和制药用水宜采用易拆卸、易清洗消毒的不锈钢泵不锈钢泵输送。输送。在需用压缩空气或氮气压送的纯化水和制药用水的场合在需用压缩空气或氮气压送的纯化水和制药用水的场合,压缩空压缩空气和氮气需净化处理。
8、气和氮气需净化处理。纯化水宜采用纯化水宜采用循环管路循环管路输送。管路设计应简洁输送。管路设计应简洁,应避免盲管和应避免盲管和死角。死角。管路应采用不锈钢管或经验证无毒、无腐蚀、不渗出污染粒子管路应采用不锈钢管或经验证无毒、无腐蚀、不渗出污染粒子(lz)的其他管材。阀门宜采用无死角的卫生级阀门的其他管材。阀门宜采用无死角的卫生级阀门,输送纯化水输送纯化水应应表明流向表明流向。输送纯化水和注射用水的管道和输送泵应定期清洗、消毒灭菌输送纯化水和注射用水的管道和输送泵应定期清洗、消毒灭菌,并对并对清洗、灭菌效果进行验证清洗、灭菌效果进行验证,验证合格后方可使用。验证合格后方可使用。第七页，共六十七页
9、。GMP对制药用水设备对制药用水设备(shbi)清洗的要求清洗的要求设备清洗的规程应遵循以下原则设备清洗的规程应遵循以下原则有明确的有明确的清洗方法和清洗周期清洗方法和清洗周期。明确关键设备的明确关键设备的清洗验证方法清洗验证方法。清洗过程和清洗后检查的数据清洗过程和清洗后检查的数据记录记录应存档保存。应存档保存。无菌设备的清洗无菌设备的清洗,尤其是直接接触药品的部位和部件必须灭菌尤其是直接接触药品的部位和部件必须灭菌,并并表明灭菌日期表明灭菌日期,必要时进行必要时进行(jnxng)无菌验证。经灭菌的设备在无菌验证。经灭菌的设备在3天内使天内使用。用。某些可移动的设备可移到清洁区进行清洗、消毒
10、和灭菌。某些可移动的设备可移到清洁区进行清洗、消毒和灭菌。同一设备连续加工同一无菌产品时同一设备连续加工同一无菌产品时,每批之间要清洗灭菌每批之间要清洗灭菌,同一设同一设备加工同一非灭菌产品时备加工同一非灭菌产品时,至少每周或每生产三批后进行全面的至少每周或每生产三批后进行全面的清洗。清洗。第八页，共六十七页。1、洁净、洁净(jijng)厂房用水分类厂房用水分类1）生活用水：）生活用水：标准标准生活饮用水水质卫生标准生活饮用水水质卫生标准（GB5749-85）2）生产用水：）生产用水：工艺用水工艺用水,锅炉用水锅炉用水,冷却水等冷却水等.3）消防用水：）消防用水：A室内外消火栓供水系统室内外消
11、火栓供水系统B自动喷水灭水系统。自动喷水灭水系统。2、给水系统、给水系统1）生活，生产及消防给水系统：）生活，生产及消防给水系统：联合给水或分制给水。联合给水或分制给水。2）生产冷却水系统：）生产冷却水系统：一般采用循环冷却给水。工艺生产设备（水温一般采用循环冷却给水。工艺生产设备（水温10-20）动力设备（水温动力设备（水温32）二二、洁净洁净(jijng)厂房给水排水系统厂房给水排水系统第九页，共六十七页。3）软化水和纯水：）软化水和纯水：软化水主要防止结垢，制水主要钠离子交换法或反渗软化水主要防止结垢，制水主要钠离子交换法或反渗透法。低压锅炉水质标准（透法。低压锅炉水质标准（GB1576
12、-96）。纯水直接用于生产。）。纯水直接用于生产。3、排水及废水处理、排水及废水处理1）排水：）排水：排水口以下部位应设水封装置，应有完善的透气装置，防内外空气排水口以下部位应设水封装置，应有完善的透气装置，防内外空气对流。对流。2）废水处理：）废水处理：废水中含有病毒，有害微生物，致敏性物质，须采用可靠废水中含有病毒，有害微生物，致敏性物质，须采用可靠或特殊处理或特殊处理(chl)方法达到排放标准才能排放。方法达到排放标准才能排放。二二、洁净厂房洁净厂房(chngfng)给水排水系统给水排水系统第十页，共六十七页。1）饮用水：）饮用水：自来水公司供应的自来水自来水公司供应的自来水或深井水，又
13、称原水，国家标准或深井水，又称原水，国家标准GB5749-85生活饮用水卫生标准生活饮用水卫生标准。不能直接用作制剂的制备或不能直接用作制剂的制备或试验用水。试验用水。2）纯化水：）纯化水：原水经蒸馏法、离子交换法、反渗透法或其他原水经蒸馏法、离子交换法、反渗透法或其他(qt)适宜的方法适宜的方法制得的制药用的水、不含任何附加剂。制得的制药用的水、不含任何附加剂。A用离子交换法、反渗透法、超滤法等非热处理制备的纯化水又称用离子交换法、反渗透法、超滤法等非热处理制备的纯化水又称去离子水。去离子水。B用特殊设计的蒸馏器用蒸馏法制备的纯化水又称蒸馏水。用特殊设计的蒸馏器用蒸馏法制备的纯化水又称蒸馏水
14、。可作普通药物制剂的溶剂或试验用水，不得用于注射剂配制可作普通药物制剂的溶剂或试验用水，不得用于注射剂配制三三、制药用水分类制药用水分类(fnli)第十一页，共六十七页。3）注射用水：）注射用水：是以纯化水作为原水，经特殊设计的蒸馏器是以纯化水作为原水，经特殊设计的蒸馏器蒸馏，冷凝冷却蒸馏，冷凝冷却(lngqu)后经膜过滤制备而得的水。后经膜过滤制备而得的水。可作为配制注射剂用的溶剂。可作为配制注射剂用的溶剂。4）灭菌注射用水：）灭菌注射用水：为注射用水依照注射剂生产工艺制备所为注射用水依照注射剂生产工艺制备所得的水。得的水。用于灭菌粉末的溶剂或注射液的稀释剂。用于灭菌粉末的溶剂或注射液的稀释
15、剂。三三、制药用水分类制药用水分类(fnli)第十二页，共六十七页。四、纯化水生产四、纯化水生产(shngchn)技术技术任务：去除水中的任务：去除水中的溶解离子溶解离子(lz)，有机物，微粒，细菌，溶解，有机物，微粒，细菌，溶解氧（溶解气体）氧（溶解气体）等杂质。等杂质。特点：特点：1)系统中越来越多采用系统中越来越多采用消毒消毒/灭菌灭菌设施；设施；2)传统的送水管路演变为传统的送水管路演变为循环管路循环管路。制备：制备：去离子器、反渗透装置、蒸馏水机。去离子器、反渗透装置、蒸馏水机。第十三页，共六十七页。水质水质(shuzh)与水的净化与水的净化水中的杂质包括：水中的杂质包括：1）电解质
16、电解质2）溶解气体溶解气体水中的溶解气体包括水中的溶解气体包括CO2,CO,H2s,Cl2,O2,CH4,N2等等3）有机物有机物如如有有机机酸酸，有有机机金金属属化化合合物物，在在水水中中常常以以阴阴性性或或中中性性状状态态存存在在(cnzi)，分分子子量量大大；通通常常用用总总有有机机碳碳（TOC）和和化化学学耗耗氧氧量量度度（COD）来来反反映映这类物质在水中的相对含量。这类物质在水中的相对含量。4）悬浮颗粒物悬浮颗粒物如泥沙，尘埃，微生物，胶化颗粒，有机物如泥沙，尘埃，微生物，胶化颗粒，有机物5）微生物微生物 包括细菌，浮游生物，藻类，病毒，热原包括细菌，浮游生物，藻类，病毒，热原第十
17、四页，共六十七页。前处理(chl)、脱盐、后处理水的净化水的净化(jnghu)技术技术纯化水的制备以原水（饮用水）为原料，经逐级提纯水质，经适当的贮存(zhcn)和分配使用水点出水，符合药典纯化水的要求；纯化水制备系统制备系统+贮存分配系统贮存分配系统贮罐，分配，灭菌+第十五页，共六十七页。水的净化水的净化(jnghu)技术技术脱盐技术脱盐技术视含盐量用电电渗渗析析、离离子子交交换换(lzjiohun)、反反渗渗透透技术除盐，或三者的不同组合。反反渗渗透透除脱盐外，还能去除大部分微生物、胶体。第十六页，共六十七页。水的净化水的净化(jnghu)技术技术后处理技术后处理技术紫外杀菌(sh jn)
18、，臭氧杀菌(sh jn)，微孔过滤第十七页，共六十七页。常用制纯化常用制纯化(chnhu)水的几种方案水的几种方案预处理+RO+RO（国内国内“目前目前”常用常用）预处理+RO+EDI（电去离子法,常用）预处理+阴阳离子交换（10年前常用）预处理+蒸馏预处理+RO+RO+EDI（同时(tngsh)要求去内毒素的方案之一）第十八页，共六十七页。预处理预处理+RO+RO+EDI第十九页，共六十七页。1)原水符合饮用水标准。原水符合饮用水标准。2)多介质过滤器及软水器能多介质过滤器及软水器能反冲、再生、排放。反冲、再生、排放。3)活性碳过滤器为有机物集中地，为防污染除要求能反冲外，活性碳过滤器为有机
19、物集中地，为防污染除要求能反冲外，还可用还可用蒸汽消毒蒸汽消毒。4)紫外线用紫外线用316L不锈钢材料，不锈钢材料，石英灯罩可拆卸石英灯罩可拆卸。5)混合混合(hnh)床能去除阴、阳离子，对床能去除阴、阳离子，对去除热原无用去除热原无用。6)预处理预处理:混凝混凝,沉淀和沉清沉淀和沉清,过滤过滤,消毒和氧化消毒和氧化,吸附等吸附等.预处理技术预处理技术(jsh)第二十页，共六十七页。机械机械(jxi)过滤过滤(压力式过滤器压力式过滤器)纯水制备的前期预处理、水净化系统重要部分纯水制备的前期预处理、水净化系统重要部分.分类分类(过滤介质过滤介质):多介质过滤器、活性炭过滤器、锰砂过滤器多介质过滤
20、器、活性炭过滤器、锰砂过滤器.1、多介质过滤器、多介质过滤器:介质是石英砂、无烟煤，滤除悬浮物、机械杂质介质是石英砂、无烟煤，滤除悬浮物、机械杂质(zzh)、有机物等。有机物等。2、锰砂过滤器、锰砂过滤器:的介质是锰砂，主要去除水中的二价铁离子。的介质是锰砂，主要去除水中的二价铁离子。3、活性炭过滤器、活性炭过滤器:介质是活性碳、是吸附、去除水中的色素、有机物、介质是活性碳、是吸附、去除水中的色素、有机物、余氯、胶体、色素、微生物等。余氯、胶体、色素、微生物等。第二十一页，共六十七页。机械过滤器及结构机械过滤器及结构第二十二页，共六十七页。除铁除锰过滤器除铁除锰过滤器活性碳过滤器活性碳过滤器第
21、二十三页，共六十七页。常用过滤常用过滤(gul)介质介质果果椰椰活活性性碳碳锰锰砂砂无无压压煤煤石英石英砂砂第二十四页，共六十七页。水处理水处理(chl)机械过滤器结构大同小异，主要有三种类型机械过滤器结构大同小异，主要有三种类型石英砂过滤器石英砂过滤器除铁锰过滤器除铁锰过滤器活性碳过滤器活性碳过滤器 截留悬浮截留悬浮微粒、胶微粒、胶体、泥沙体、泥沙和铁锈和铁锈去除铁、去除铁、锰及多种锰及多种有害金属有害金属吸附有机吸附有机化合物、化合物、氯离子和氯离子和重金属离子重金属离子第二十五页，共六十七页。1、多介质、多介质(jizh)过滤器过滤器（1）原理：）原理：以成层状的无烟煤、砂、细碎石榴石或
22、其他材料以成层状的无烟煤、砂、细碎石榴石或其他材料为床层为床层，顶，顶(轻轻,粗品材料粗品材料)，低，低(重重,细材料细材料)。较大的颗粒在。较大的颗粒在顶层去除，较小的颗粒在较深处去除。顶层去除，较小的颗粒在较深处去除。（2）特点：）特点：去除大颗粒悬浮物，满足深层净化的水质要求。去除大颗粒悬浮物，满足深层净化的水质要求。滤料经过反洗可多次使用滤料经过反洗可多次使用(shyng)，使用，使用(shyng)寿命长等。寿命长等。（3）范围：）范围：水处理除浊、软化水、电渗析、反渗透的预处水处理除浊、软化水、电渗析、反渗透的预处理，也可用于地表水、地下水的除泥沙等。理，也可用于地表水、地下水的除泥
23、沙等。（4）类型：）类型：可分为手动型和全自动型。按罐体材质可分为玻可分为手动型和全自动型。按罐体材质可分为玻璃钢罐、碳钢罐、不锈钢罐，罐内壁可做内涂环氧涂层或衬胶璃钢罐、碳钢罐、不锈钢罐，罐内壁可做内涂环氧涂层或衬胶防腐。防腐。机械过滤器机械过滤器1.坚硬的砂坚硬的砂2.细碎细碎(xsu)石石榴石榴石3.支撑石子支撑石子第二十六页，共六十七页。2、多功能铁锰过滤器、多功能铁锰过滤器（1）原理：）原理：利用锰砂的催化作用，使水中的三价铁离子在其表利用锰砂的催化作用，使水中的三价铁离子在其表面形成含有结晶水的活性氧化膜，以达到降低水中铁离子含量。面形成含有结晶水的活性氧化膜，以达到降低水中铁离子
24、含量。（2）特点：）特点：可去除铁、锰及多种有害金属，去除率高达可去除铁、锰及多种有害金属，去除率高达90%，可直接将高含铁地下水处理成饮用水，也可用于脱色、除臭、可直接将高含铁地下水处理成饮用水，也可用于脱色、除臭、除味等。除味等。（3）范围：）范围：广泛应用于食品、饮料、医药广泛应用于食品、饮料、医药(yyo)、电子和火力发电等、电子和火力发电等行业给水的净化中。行业给水的净化中。（4）类型：）类型：控制类型可分为手动型和全自动型。按罐体材质可分为控制类型可分为手动型和全自动型。按罐体材质可分为玻璃钢罐、碳钢罐、不锈钢罐，罐内壁可做内涂环氧涂层或衬胶防腐。玻璃钢罐、碳钢罐、不锈钢罐，罐内壁
25、可做内涂环氧涂层或衬胶防腐。第二十七页，共六十七页。3、活性碳过滤器、活性碳过滤器1)活性炭活性炭:以煤，木炭或果核为原料以焦油为粘合剂制成颗粒状吸附过滤以煤，木炭或果核为原料以焦油为粘合剂制成颗粒状吸附过滤材料材料。（一炭化一炭化，原料，原料170至至600干燥，将其有机组织炭化。干燥，将其有机组织炭化。二活化二活化，置反应炉中与活化剂和水蒸，置反应炉中与活化剂和水蒸气反应。产生气反应。产生CO及及H2组合气体将炭化料加热组合气体将炭化料加热800至至1000度，除去其所有可分解物，产生丰富的孔隙结度，除去其所有可分解物，产生丰富的孔隙结构及巨大构及巨大(jd)的比表面积。）的比表面积。）利
26、用吸咐性能去除杂质使液体得到净化利用吸咐性能去除杂质使液体得到净化，吸附是吸附是一个物理过程一个物理过程：1、有机物、胶体微粒、微生物。、有机物、胶体微粒、微生物。2、氯、氨、溴等非金属物质。、氯、氨、溴等非金属物质。3、金属离子，如银、锡等离子。、金属离子，如银、锡等离子。4、有效去除色度和气味及热原、有效去除色度和气味及热原.2)再生再生：(1)高温焙烧法（高温焙烧法（800950隔氧焙烧隔氧焙烧(2)药剂再生（反洗药剂再生（反洗后蒸汽吹洗用碱性氯化钠再生。后蒸汽吹洗用碱性氯化钠再生。第二十八页，共六十七页。自动自动(zdng)反冲、再生软化罐反冲、再生软化罐软化罐内填充钠型阳离子交换树脂
27、钠型阳离子交换树脂(shzh)。通过树脂的离子交换反应，降低水的硬度，防止钙、镁钙、镁离子与碳酸根、硫酸根离子结合，在后序水处理设备或管道中结垢。第二十九页，共六十七页。精密精密(jngm)过滤器过滤器1）采用新型聚丙烯为滤材，根据不同精度）采用新型聚丙烯为滤材，根据不同精度过滤孔径过滤孔径，截留不同粒径的，截留不同粒径的微粒，从而微粒，从而(cngr)达到过滤的目的。达到过滤的目的。2）滤材可分为线绕滤芯、）滤材可分为线绕滤芯、熔喷滤芯、熔喷滤芯、烧结滤管等，滤材不同，过滤孔径烧结滤管等，滤材不同，过滤孔径也各不相同，是介于砂滤与超滤之间的一种过滤，孔径一般在也各不相同，是介于砂滤与超滤之间
28、的一种过滤，孔径一般在0.01-120m范围范围，精密过滤器可去除水中的悬浮物、胶体物质等。精密过滤器可去除水中的悬浮物、胶体物质等。3）广泛应用于食品、医药、电子、化学、石油等工业）广泛应用于食品、医药、电子、化学、石油等工业预处理预处理工艺中。工艺中。具过滤精度高、过滤阻力小，水通量大、耐酸碱等特点。具过滤精度高、过滤阻力小，水通量大、耐酸碱等特点。第三十页，共六十七页。精密过滤器是一圆筒形过滤器，主要部件有金属精密过滤器是一圆筒形过滤器，主要部件有金属(jnsh)壳体、滤芯。其中，金属壳体、滤芯。其中，金属(jnsh)壳体的外观结构可分为卡箍式、法兰式、吊环式等多种形式。壳体的外观结构可
29、分为卡箍式、法兰式、吊环式等多种形式。过滤器过滤器过滤过滤滤芯滤芯过滤器过滤器第三十一页，共六十七页。精密过滤器的滤芯精密过滤器的滤芯精密过滤器结构精密过滤器结构折叠滤芯及结构折叠滤芯及结构第三十二页，共六十七页。精密过滤器的滤芯有陶瓷滤芯、聚精密过滤器的滤芯有陶瓷滤芯、聚丙烯（丙烯（PPPP）纤维熔喷滤芯、线绕滤芯、）纤维熔喷滤芯、线绕滤芯、折叠式微孔滤芯、钛合金过滤棒等。折叠式微孔滤芯、钛合金过滤棒等。在制水生产时，精密过滤器用于拦在制水生产时，精密过滤器用于拦截从活性碳过滤器脱落下来的碳颗粒。截从活性碳过滤器脱落下来的碳颗粒。PP喷熔滤芯喷熔滤芯陶瓷滤芯陶瓷滤芯滤芯内管滤芯内管滤芯结构滤
30、芯结构(jigu)第三十三页，共六十七页。膜分离技术膜分离技术(jsh)在水处理中的应用在水处理中的应用1)水是生命中最重要的物质之一，每一张口都渴望洁净水。水是生命中最重要的物质之一，每一张口都渴望洁净水。膜是饮用水净化和纯化的膜是饮用水净化和纯化的最佳手段，反渗透是海水淡化和苦咸水淡化最经济方法。最佳手段，反渗透是海水淡化和苦咸水淡化最经济方法。2)污水是重要潜在水资源，膜技术既回收了资源，也保护了环境。污水是重要潜在水资源，膜技术既回收了资源，也保护了环境。3)21世纪初，我国膜工业世纪初，我国膜工业(gngy)在饮用水、工业在饮用水、工业(gngy)用水和废水处理方面产值达用水和废水处
31、理方面产值达10亿。在低渗透油田回注水处理市场亦在亿。在低渗透油田回注水处理市场亦在10亿以上。亿以上。4)膜可除水中膜可除水中病菌、病毒、热原、胶体病菌、病毒、热原、胶体等有害物质，又可透析有益的等有害物质，又可透析有益的无机盐无机盐，广泛用于广泛用于牛奶脱脂、果汁浓缩、黄酒纯化、白酒陈化、啤酒除菌、味精提纯牛奶脱脂、果汁浓缩、黄酒纯化、白酒陈化、啤酒除菌、味精提纯、蔗糠脱色、氨基酸浓缩、酱油除菌、蔗糠脱色、氨基酸浓缩、酱油除菌等生产中，以及医疗等生产中，以及医疗针剂水、输液水、洗瓶针剂水、输液水、洗瓶水、外科手术洗洁水水、外科手术洗洁水制备。它克服了蒸馏水中含有制备。它克服了蒸馏水中含有细
32、菌尸体细菌尸体的缺点。的缺点。5)膜技术正改善着工作和居住环境，把我们的生活带入一个更新时代。膜技术正改善着工作和居住环境，把我们的生活带入一个更新时代。第三十四页，共六十七页。膜分离技术膜分离技术(jsh)选用选用0.0010.010.1110100um离子离子(lz)高聚物高聚物微粒微粒(wil)细粒细粒粗粒粗粒颗粒大小颗粒大小分离方法分离方法微微滤滤常规过滤常规过滤超超滤滤反渗透反渗透电渗析电渗析糖糖病毒病毒胶体物质胶体物质溶解盐溶解盐热原热原细菌细菌光学纤维观察光学纤维观察肉眼可见肉眼可见各种去除颗粒直径及对应分离工艺各种去除颗粒直径及对应分离工艺第三十五页，共六十七页。超滤、微滤超滤
33、、微滤1）超滤和微滤属于）超滤和微滤属于压力推动的膜工艺压力推动的膜工艺，填补了反渗透、纳滤与普，填补了反渗透、纳滤与普通过滤间的空隙。实现大小分子间的分离，浓缩或净化目的。通过滤间的空隙。实现大小分子间的分离，浓缩或净化目的。2）超滤微孔直径处于超滤微孔直径处于0.005-1m范围范围,可单独使用也可结合使用，适用于可单独使用也可结合使用，适用于分离、浓缩、净化分离、浓缩、净化为目的的各种为目的的各种(zhn)工艺中。可用于电子、医药、食工艺中。可用于电子、医药、食品等工业用纯水、超纯水制备的预处理；饮料、矿泉水、饮用水的净品等工业用纯水、超纯水制备的预处理；饮料、矿泉水、饮用水的净化除菌；
34、酒类、醋、酱油等调料的澄清过滤。化除菌；酒类、醋、酱油等调料的澄清过滤。3）微滤膜微孔直径处于微滤膜微孔直径处于0.1-10m范围。范围。操作压力一般小于操作压力一般小于0.3MPa.有有板式过滤器板式过滤器,管式过滤器管式过滤器,摺叠式过滤器摺叠式过滤器.4）微滤一般在纯水、高纯水工艺的终端处理，截留水中的细小微粒、细菌，）微滤一般在纯水、高纯水工艺的终端处理，截留水中的细小微粒、细菌，也可用于呼吸器的滤材。也可用于呼吸器的滤材。第三十六页，共六十七页。离子交换离子交换(lzjiohun)第三十七页，共六十七页。离子交换离子交换(lzjiohun)1)软化及除盐软化及除盐1.钠型阳离子软化钠
35、型阳离子软化:2RNa+MgCl2R2Mg+2NaCl2.氢型阳离子氢型阳离子:RH+NaClRNa+HCl3.氢氧型阴离子氢氧型阴离子:ROH+HClRCl+H2O4.混合混合(hnh)床除盐床除盐:RH+ROH+NaClRNa+RCl+H2O2)再生再生1.钠型阳离子钠型阳离子:R2Mg+2NaCl2RNa+MgCl22.氢型阳离子氢型阳离子:RNa+HClRH+NaCl3.氢氧型阴离子氢氧型阴离子:RCl+NaOHROH+NaCl第三十八页，共六十七页。离子交换离子交换(lzjiohun)4.混合混合(hnh)床再生床再生:NaOH清洗水清洗水清洗水清洗水清洗水清洗水清洗清洗(qngx)
36、水水顶压水顶压水顶压水顶压水HCl清洗水清洗水反洗分层反洗分层进碱进碱置换置换进酸进酸置换置换整体清洗整体清洗混合混合正洗正洗第三十九页，共六十七页。电渗析电渗析1 1）电渗析是一种利用电能来进行的膜分离技术，）电渗析是一种利用电能来进行的膜分离技术，）电渗析是一种利用电能来进行的膜分离技术，）电渗析是一种利用电能来进行的膜分离技术，这种设备是这种设备是这种设备是这种设备是以直流电为推动力，在外加电场作以直流电为推动力，在外加电场作以直流电为推动力，在外加电场作以直流电为推动力，在外加电场作用下，利用阴阳离子交换膜对溶液中电解质离用下，利用阴阳离子交换膜对溶液中电解质离用下，利用阴阳离子交换膜
37、对溶液中电解质离用下，利用阴阳离子交换膜对溶液中电解质离子的选择透过性，使溶液中的阴阳离子发生分子的选择透过性，使溶液中的阴阳离子发生分子的选择透过性，使溶液中的阴阳离子发生分子的选择透过性，使溶液中的阴阳离子发生分离的一种理化过程。离的一种理化过程。离的一种理化过程。离的一种理化过程。2 2）这种设备由于）这种设备由于）这种设备由于）这种设备由于(yuy)(yuy)其能耗低、产水量大、其能耗低、产水量大、其能耗低、产水量大、其能耗低、产水量大、脱盐率高、稳定性强等特点。脱盐率高、稳定性强等特点。脱盐率高、稳定性强等特点。脱盐率高、稳定性强等特点。3 3）广泛应用于医药、电子、化工、食品、）广
38、泛应用于医药、电子、化工、食品、）广泛应用于医药、电子、化工、食品、）广泛应用于医药、电子、化工、食品、硬水软化、海水淡化等方面。我国始于硬水软化、海水淡化等方面。我国始于硬水软化、海水淡化等方面。我国始于硬水软化、海水淡化等方面。我国始于5050年代年代年代年代。第四十页，共六十七页。电渗析仪工作过程电渗析仪工作过程在安装电渗析仪时，第一张和最后在安装电渗析仪时，第一张和最后(zuhu)一张均为阳离子交换膜，一张均为阳离子交换膜，其余按照阴膜其余按照阴膜隔板隔板阳膜阳膜隔板的顺序安装即可。隔板的顺序安装即可。第四十一页，共六十七页。电去离子法制电去离子法制(fzh)水水（EDI）当原水从图中
39、上方进入直流电场当原水从图中上方进入直流电场向下方向下方(xifn)流出时，发生以下几流出时，发生以下几个过程：个过程：在电渗析电场的作用下，在电渗析电场的作用下，水中离子做定向迁移，并分别透过两水中离子做定向迁移，并分别透过两侧的离子交换膜；侧的离子交换膜；阴、阳离子交换阴、阳离子交换树脂对水中的离子进行吸附和交换；树脂对水中的离子进行吸附和交换；水在电场作用下解离出的水在电场作用下解离出的H+和和OH-对离子交换树脂进行再生。由此对离子交换树脂进行再生。由此可见，电去离子设备的工作原理就是可见，电去离子设备的工作原理就是离子迁移、离子交换、树脂电再生三离子迁移、离子交换、树脂电再生三个子过
40、程的有机结合，并且是一个相个子过程的有机结合，并且是一个相互促进、共同作用的过程。互促进、共同作用的过程。第四十二页，共六十七页。反渗透（反渗透（RO）1 1）亦称逆渗透。用足够压力使溶液中溶剂通过反渗亦称逆渗透。用足够压力使溶液中溶剂通过反渗亦称逆渗透。用足够压力使溶液中溶剂通过反渗亦称逆渗透。用足够压力使溶液中溶剂通过反渗透膜分离出来。和自然渗透方向相反，故称反渗透膜分离出来。和自然渗透方向相反，故称反渗透膜分离出来。和自然渗透方向相反，故称反渗透膜分离出来。和自然渗透方向相反，故称反渗透。作用原理是扩散和筛分透。作用原理是扩散和筛分透。作用原理是扩散和筛分透。作用原理是扩散和筛分.2 2
41、）根据各物料不同渗透压，就可使大于渗透压的反）根据各物料不同渗透压，就可使大于渗透压的反）根据各物料不同渗透压，就可使大于渗透压的反）根据各物料不同渗透压，就可使大于渗透压的反渗透法达到分离、提取、纯化和浓缩渗透法达到分离、提取、纯化和浓缩渗透法达到分离、提取、纯化和浓缩渗透法达到分离、提取、纯化和浓缩(nnsu)(nnsu)目的。目的。目的。目的。3 3）反渗透始于）反渗透始于）反渗透始于）反渗透始于 6060年代年代年代年代,孔径很小，大都孔径很小，大都孔径很小，大都孔径很小，大都101010101010（1010埃埃埃埃），），），），能去除滤液中的能去除滤液中的能去除滤液中的能去除滤液
42、中的离子范围和分子量很小的有机物，如离子范围和分子量很小的有机物，如离子范围和分子量很小的有机物，如离子范围和分子量很小的有机物，如细菌、病毒、热原细菌、病毒、热原细菌、病毒、热原细菌、病毒、热原等。等。等。等。4 4）广泛用于海水或苦咸水淡化；电子）广泛用于海水或苦咸水淡化；电子）广泛用于海水或苦咸水淡化；电子）广泛用于海水或苦咸水淡化；电子(dinz)(dinz)、医药用纯水、蒸馏水、医药用纯水、蒸馏水、医药用纯水、蒸馏水、医药用纯水、蒸馏水、锅炉补给水锅炉补给水、太空水的生产，及生物、医学工程；太空水的生产，及生物、医学工程；太空水的生产，及生物、医学工程；太空水的生产，及生物、医学工程
43、；化工工艺的浓缩、分离、提纯及配水制备；酒化工工艺的浓缩、分离、提纯及配水制备；酒类制造及降度用水；造纸、电镀、印染等行业用水及废水处理类制造及降度用水；造纸、电镀、印染等行业用水及废水处理。第四十三页，共六十七页。二级反渗透设备二级反渗透设备在高于溶液渗透压的在高于溶液渗透压的作用下，反渗透膜只能通作用下，反渗透膜只能通过水分子而不能透过金属过水分子而不能透过金属离子，从而达到脱盐的目离子，从而达到脱盐的目的。的。1.1.反渗透膜组件反渗透膜组件 （1）螺旋卷式）螺旋卷式工作过程工作过程第四十四页，共六十七页。（2）中空纤维管式中空纤维管式 中空纤维管式反渗透膜装置中空纤维管式反渗透膜装置反
44、渗透膜组件反渗透膜组件有板框式、管式、有板框式、管式、螺旋卷式等类型，螺旋卷式等类型，其中用得最多的是其中用得最多的是中空纤维管式反渗中空纤维管式反渗透装置。透装置。第四十五页，共六十七页。反渗透膜结构反渗透膜结构(jigu)(jigu)按膜材料化学组成按膜材料化学组成(zchn)，可分为纤维素膜和，可分为纤维素膜和非纤维素膜，膜材料物理结构，可分为非对称膜和非纤维素膜，膜材料物理结构，可分为非对称膜和复合膜。复合膜。其孔结构随深度其孔结构随深度(shnd)(shnd)而变化的而变化的膜，称为各向异性膜，称为各向异性膜，又称非对称膜膜，又称非对称膜 醋酸纤维素膜分为表皮层和支醋酸纤维素膜分为表
45、皮层和支撑层。总厚度撑层。总厚度 ，表皮层，表皮层的厚度的厚度 ，微孔直径大约，微孔直径大约为为 ，支撑层的小，支撑层的小孔孔径很大，约有几千埃。孔孔径很大，约有几千埃。第四十六页，共六十七页。反渗透膜装置反渗透膜装置(zhungzh)1 1）型号组成及意义）型号组成及意义HTROJ-2MmHTROJ-2Mm3 3/h-/h-2 2）反渗透膜材料主要有：醋酸纤维素；）反渗透膜材料主要有：醋酸纤维素；芳香聚酰胺；芳香聚酰胺；复合膜复合膜。3 3）反渗透器：板框式；管式；螺旋卷式；中空纤维）反渗透器：板框式；管式；螺旋卷式；中空纤维(xinwi)(xinwi)式；式；螺旋卷式：进水螺旋卷式：进水进
46、水隔网进水隔网膜膜产水导网产水导网中心管中心管4 4）反渗透装置组合型式（常用）：一级多段式（提）反渗透装置组合型式（常用）：一级多段式（提高水回收率高水回收率高水回收率高水回收率）两级反渗透两级反渗透（提高水的脱盐率）提高水的脱盐率）提高水的脱盐率）提高水的脱盐率）公司公司(ns)反渗透反渗透卷式复卷式复合膜合膜制水量制水量/小时小时级数级数第四十七页，共六十七页。反渗透装置反渗透装置(zhungzh)组合形式组合形式原水原水透过透过(tuu)水水浓水浓水透透过过(tuu)水水二级二级RO二级泵二级泵二级泵二级泵一级泵一级泵一级一级RO加碱加碱浓水浓水原水原水一级多段式反渗透系统一级多段式反
47、渗透系统一级多段式反渗透系统一级多段式反渗透系统两级反渗透反渗透系统两级反渗透反渗透系统两级反渗透反渗透系统两级反渗透反渗透系统第四十八页，共六十七页。一级反渗透所制得的水电导率在一级反渗透所制得的水电导率在之间。之间。二级反渗透制得的水，电导率二级反渗透制得的水，电导率，一般为一般为 。从二级反渗透装置出来的水经紫外线杀菌器杀菌，是防止从二级反渗透装置出来的水经紫外线杀菌器杀菌，是防止纯水中有活的微生物存在，有的工艺流程还在紫外线杀菌器纯水中有活的微生物存在，有的工艺流程还在紫外线杀菌器后设计了臭氧灭菌器，旨在对纯化水进行二次灭菌，以保证后设计了臭氧灭菌器，旨在对纯化水进行二次灭菌，以保证纯
48、化水的洁净度。纯化水的洁净度。第四十九页，共六十七页。反渗透阻垢剂与絮凝剂反渗透阻垢剂与絮凝剂1）阻垢剂：阻垢剂：反渗透在运行过程中，浓水中的反渗透在运行过程中，浓水中的Ca2+、Mg2+等结垢性离子严重等结垢性离子严重超标，超标，为避免保安过滤器及反渗透膜表面结垢为避免保安过滤器及反渗透膜表面结垢，投加阻垢剂。主要是，投加阻垢剂。主要是分散作分散作用，阻止晶体形成。用，阻止晶体形成。（PC-191配药浓度配药浓度10%，加药浓度，加药浓度3ppm.）2）絮凝剂：絮凝剂：凝聚水中悬浮物有机物及胶体成交大絮状物使其在后续工序去除。凝聚水中悬浮物有机物及胶体成交大絮状物使其在后续工序去除。（PAC
49、又称碱式氯化铝，配药浓度又称碱式氯化铝，配药浓度1.5%,加药浓度加药浓度1-20%）絮凝剂是各种废水的优选材料，能高效地去除废水中的氨、氮、苯、酚、重金属离子，絮凝剂是各种废水的优选材料，能高效地去除废水中的氨、氮、苯、酚、重金属离子，且有破乳、脱色、除臭等功能，去除率且有破乳、脱色、除臭等功能，去除率60%-95%左右。左右。广泛用于造纸、印染、制革、化纤、电镀、化工广泛用于造纸、印染、制革、化纤、电镀、化工(hugng)、农药、颜（染）料、淀、农药、颜（染）料、淀粉、酿造、医药、油漆、粉尘水、酒精等各种工业废水及垃圾废水的处理。粉、酿造、医药、油漆、粉尘水、酒精等各种工业废水及垃圾废水的
50、处理。第五十页，共六十七页。五、注射五、注射(zhsh)用水生产技术用水生产技术1）注射用水为纯化水经蒸馏所得的水。注射用水为纯化水经蒸馏所得的水。蒸馏法对不发挥性的悬浮物、胶蒸馏法对不发挥性的悬浮物、胶体、细菌、病毒、热原等杂质有很好的去除作用。体、细菌、病毒、热原等杂质有很好的去除作用。2）为保证注射用水的质量，定期清洗与消毒注射用水制造与输送设备，）为保证注射用水的质量，定期清洗与消毒注射用水制造与输送设备，严防内毒素产生。一般应在严防内毒素产生。一般应在采用采用70以上保温的无菌状态下存放，并在制备以上保温的无菌状态下存放，并在制备(zhbi)12小时内使用。小时内使用。3）注射用水可