4.3 】 设 备【
》
4.3.【1 预处理是【为,了去:除原水中《的不溶性杂质、可】溶,性,杂质、有《机物、微生物使【。其主要水《质参数达《到后续处理设—备的进水要求
!
【(1:)当原水浊》度满:足不了后续处理【设备的进《水标准时预》处理:应设机械过滤器否】则会对后续处理【设,备造成以下危害
】
《
: 悬《浮物会附着在离子交!换剂颗粒《表面:降低交换容量—堵塞树脂《层孔:隙增加压力》损,失
》
—悬浮物?黏附在电渗析膜表面!成为离子迁》移的障碍增加—膜电阻
】
》。悬浮物会堵塞反渗】。透膜孔减小膜的有】效工作面积导致产水!量和脱?盐率下降
》
!。(2:)为了确保》后续处?理设备运行》良好后?。续处理设备的进【水对钙、镁离子浓】。度都规定了严格的】要求因此当》原,水硬度较高时应【增,加软化器这对防【止,后,。续处理设备》的膜表?面结垢延《长后续处理设备的工!作寿命和提》高处理效果意义极大!
,。
!(3)?当原水?中有机物含》量超过后续》处理设备的进水标】准时会?对后续处理设—备造:成以下危害影—响设:备的运行使》用,寿命和出水水—质为除去这部—分,有机物预处》理应设活性炭过滤】器使水?达到符合《后续:处理设备要求—的质量?水平
【
有机【物会污?。染阴离子交》换树脂使交》换容:。量下降再《生剂的用《量增:。加缩短?树脂的寿《命
《
? 有机—物会在电渗析设备】的,水流通道和空隙中产!。生堵塞造成水流阻力!不均匀使浓》水室和淡水室中的】水压不平衡严重时会!使膜破裂带极性【的有机?物被膜?吸附后会改变膜【的极性降低》膜的选择透过性【增加膜电阻
】
?。 有机—物会堵塞反渗透【膜,膜孔减小膜的有效】工作面积导致产【。水量和脱盐率下降有!些有机物会》污染膜体恶化水质】
,
!(4)若原》水中:的游离氯超过—。后续处理设》备(离子交换—柱、电渗析器—、,电去离子系统、【反渗:透装置等)进水【标,准时会对这》。些设备造成以下危】害影:响设备的运行使用寿!命和出?水水质可采用活性】炭过滤或加入—亚硫酸钠《处理将过量余氯【去除:使水达到符合后【续设备要求的—质,量水平
】。
, 游离氯的存!在会使阳《离,子交换树《脂活性基氧化分解】长链断裂《引起树脂《的不可逆膨胀破【坏离子?交换:树脂的结构使其强度!变,差容易破碎
—
— 游离氯会使】电渗析器、电法去离!子系统和反渗—透装置的膜氧—化影响膜的物理【结构造成膜不可修复!性损坏
】。
: (5)当原水!中铁、锰《含量较高超》过后续处理设备【。的进水标准时会对】后续处理《设备造?成以下危害影响设】备的运行使》。用寿命和出水水【质为降低铁、锰【含量预处理应—增设曝气、锰砂【过滤器使水达—到符合后续处—理设备?要求的质《量水平
》
,
铁、!锰离子比钙》、镁、钠离子更【易,被树脂?吸附且不容易被低】。浓度再生剂》。取,代积:累在树脂颗粒内部使!交换:容,量下降恶化出水水质!铁、:锰离子易形成—氢氧化物《胶体堵塞树脂微孔】和孔隙增大压降
】
】。 铁、锰离子—会导致电渗析—阳离子交换膜的离子!选,择性:透过性严重受损而】中毒
! , 原水中》铁、锰?含量较高《会,。在反渗透膜上形成氢!氧化物胶体堵塞膜】孔
—
(—。6)软?化器或离子交换树】脂使用一定时间【后可能?会发生树脂破碎【的情况精密过滤【器主要作用》是截留来自》树脂软化或离子交】换装置?。中可能随水流溢出的!树脂颗粒而这—些颗粒会在高压【水流:的作用下对反渗透】或电渗析设备的膜造!。成,机械:性损伤因此精—密,过滤器可保》护反渗透或电渗析设!备的膜不受机—械性损伤有效地保证!反渗透或电》渗,析,。设备膜的《使用寿命和产水水质!当通过混床的水【直接进入纯化水罐】时在纯化水》。罐前:也应:设0.45μm滤器!以,防止树脂碎片—进入纯化水罐
【。
》 , 当软化—器或离子交换系【统需要使用酸、【碱再生时不仅消耗】清,洗水而且产生废酸、!废碱成为水体和土】壤环境的重》要污染源《因此软化《器,或离:子交换系统应减少】废酸、废碱的—排放量并应采取处】理和:处置措?施以达?到环境保护的要【求
! , ,(7)反渗透技术】的关:键在:于起除盐作》用的反渗透膜—的,。性能所以为了—反渗透装置安全运】行,应根据进水水质、产!水量和产水水质要】。求,选择性能合适的膜】元件:做到既能保证产水量!。和产水水质又—能减少投《资、降?低能耗?
?
【(8)将《反渗透(RO—。)作为电去离子(E!DI:)的前?处理:工序用反渗透—(RO)除去95%!以上盐分《用电去离子(EDI!)进行深《度脱盐实现水—的高纯度化》原因:是①反渗透(—RO)装《置适合于含盐量高】的水源电去》。离子(?。EDI)装置—则正好相反适—合于含盐《量,低的水源《假如将电去离—子(E?DI)置于反—渗透(RO)前面】则由于进《水含盐量太高电去】离子(E《D,。。。I)的?工作电流相》对不足且停留时间】(相当?于离子迁移时间)】很短许多离》子还:来不及?从淡水室迁移—出去就很《快离开了该室因此】脱盐很不彻底另外进!水中的结垢物质大大!超过电去《离子(EDI)装】置的:承受极限《这将导?致浓水严重结垢电去!离子(E《DI)装置》。无法工作②反渗透(!RO)除盐》容量很?大能:保持较高脱盐—率但在电《去离子(ED—I,)模块?中,树脂充填量很—少交换?容量非常《有限故一般适合于低!含,盐量水源③反渗透(!RO:),对二价?。以上的离子》如Ca2+、Mg2!+等具有很高的去】除率因?而可以降低电去【离子(?EDI)的》进水硬度有》。效地防止膜堆浓【水,室及极水室结—垢有利于电》去离:子(EDI)—模块:。长期稳定地》运行另外传统除盐系!统中阳、阴床出水】的电导率虽然很【低但可能含》。有除离子之外—的其他?杂质通常不》。建议把电去离子(E!D,I)放在《阳,、阴床的后面使用】。在一般情《况下反渗透》(RO)能除去大部!分有机分子总有【机碳可降低至0.5!mg/L以》下符:合大多数电去离子(!。。EDI)膜》。。堆对给水中总有机】碳,的限:定要求
!4.3.3 中国!药典规定注射用【水,的制备必须》以纯化?水为水源由于多效蒸!馏水机通常要求进水!压力:。大,于或等?于0.5MP—a所以应《设置原水高》压泵以满足进—水压:力要求
》
,
4.3—.4 本条规【定了纯化水》。储罐和注射用水储罐!及其附件(罐盖【、人孔、通气口、罐!底阀门)的设计【要求
《
《 1》 :本款为强制性条【款必须严格执行依】据GMP为了—保,证在生产和》热消毒中《所需的无反应—、耐腐蚀、》。耐高温等性能—纯化水储罐和注射用!水储罐广泛》使用不锈钢制造不】过被认?为符合卫生消毒要】求的:材料包括低》碳不锈钢《、聚丙烯、聚偏氟乙!烯和聚四氟乙烯【等联合国世》界卫生组织(—WHO)药》品生产质量》管理规?范规定制药用水(】纯化水、高纯水【和注射用《水)系统如果—使用不锈钢材—料级别至《少是316》L由于注射用—水的材料要求比【纯化水高《如将304》。不锈钢?。材料:用于注射用》水热储存罐的制造使!。。用一段时间后罐【。体,内部颜色是褐—色的并有可能脱落】锈蚀的杂质而—且这:。种杂质不《易清洗只有连续用】水冲刷内表面的【。结垢后?才,会消失但是药品【质量存在可能—受到影响的风险【因此:本规范规定注射用水!储罐应采《用,优质低碳《不锈钢如316L】。
】 2? :GM:P要求纯《化水和注射用水【的,贮存应当能》够防止微生物—的滋生因《此储罐的罐盖、【人孔和?罐底阀门等必须【。确保密封、不—泄露、不脱落应符合!卫生学设《计要求
《。
】。 3 ? 罐:体结构件有裂纹、开!焊和变形的》部位最容《易发生腐《蚀很容?易滞留、滋生微生物!为控制生物》膜的生成利于设备清!洗、灭?菌,纯,化水储罐和注射【用水储罐《内壁表面《应抛光抛光有助于降!低内表面的》粗糙度使内表面【光滑平整、无—死,角WHO《药品生产质量管理】规范规?定抛光后《的内表面的粗糙度的!算术平均值(—Ra)不得超—过0.8μmASM!。E BPE-—2009《规定Ra小于或等于!。0.6μm》
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?
—4 纯化水储罐和!注射:用水储罐应当考虑】到必要时将》。罐内的水《全部排?空,的要求因此要—求排水?管口:设置在储罐》的最低处《罐底排水管的管径】应按:照输:送泵进水要求计算】排水管路少设弯头减!少泵吸?入管路损失》。为了避免储》罐出现水滞留导致】微生物滋生的状【。况排水管口》及排:水管路的设置应确保!可,。排尽:管内:。的水:管路中不产》生积水
》
【 适合纯化》水储罐?和注射用《。水储:罐的:液位计?量装置都《是电信号《液位控制装》置如电容式液位【计,、隔膜压力式、【称,重式、雷达》液位计和液位开关】等传感器的选型应】考虑是否符合—卫生要求《和对储罐《。内极端温度》压力的耐受》情况:为确保系《。统安全运行》罐,内还可加设高低液位!报警开关《或,与输:送泵联锁的流量【开关
《
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再—循环系统储罐(采用!臭氧连续《灭菌的储罐除外)】顶部:应设置喷淋》装置喷?淋装置的设》置应避免形成能滋生!微生物的《死角喷淋装置的【选型及安《装位置的确定与罐顶!设计应结合考—虑以确保《储罐:顶及罐顶件所—有,的,内表面随时处—于湿润更新状态并维!持腔体内的温度【用以:控制水系统中—的微:生物喷淋装置应【确,保喷淋装《置内的水能够全部排!空、自清《洗不产生《二次污染《喷淋装?置需定期拆下检【查故喷淋装置的设】计要考虑易于拆装
!
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5【 :纯化水和注射用水】分配过程中为避【免因储罐内部水位变!化而造成的》水体污染在储罐【的顶部需安装—孔径为0.》22μm的》疏水性通《气过滤器《[如:聚四氟乙《烯,(PTFE)—或聚偏氟乙烯(【PVD?F)]
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过—滤器通量要考虑最】大的泵流量》或蒸汽消《毒后迅?速冷凝时的最大气】流速度(无正—压保护系统》。时) ?。
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】 要考虑《系统灭菌对过滤器的!影响当采用臭氧灭】菌时过滤器要抗臭】氧;:当采用纯蒸汽灭菌时!。过滤:器要耐高温》
! 为了避免通—气,过滤器的疏水性【滤芯表面形成水膜或!被二次蒸汽凝结【水堵塞注射用水储罐!通气过?滤器的不锈钢外【壳宜采用电》或蒸汽加《。热使:过滤器高《于罐:内水温10℃左【右
》
通气过!滤器需?。进行离线或在—线完:整性测试故》通气过滤《器靠近储罐的—。一侧:应装有切断》阀并:应设置在《方便安装、拆换的】位置
?
— , 6 当纯化】水储罐和注射用水储!罐采:用大于0.》1MPa饱和蒸汽】或121℃过热水】灭菌时储罐》应按压力容器—设计储罐上》应设置泄压》阀或防爆膜以防【止超压并达到卫【生设:计标准防《爆膜应配有破—裂,指示以便及时—。发现破裂避免—系,统的完整性受到损】害
【4,.3.5 影【响,储罐容量的因素包括!用户的要《求范围?。、使用?量、持续时间、【时,间分配和《。变化(若不》止1:家用户)《。。、预处理《和最后处《。理水供应之间—的平衡以及系统是否!再循环或不再循【环仔细考虑这些因】素将影响制水成【本和供水质量储罐】的大小首先应能满足!各,种用水条件下的【贮水量
【
—1 首《先根据?“,在有利于微生物【生长的条件》下水保?存的时间越短越好】”的原则《确,定储罐的最小—贮水:量其次贮水量的【大小应能保证—系统循?环,时、蒸馏水机的连续!运行;?能满足用水点—的平行以及顺—序的各种使用要求;!在,纯化水和注射用【水的用水高峰时期】储,罐,。内水位?不低:于泵所需的吸—入高度并《确保有足够的水流】流过所有的供—水点和回水管道
!
《。 2 — 依据?WHO药品》生产质量管理规范作!出此规定
—
,。
? ? 储罐也《应储:备,足够的水量》以保证制水设—备进行维修和在出】现紧急情况》时仍能维持》。一定时间的正常生】产(这取《决于工艺生产—及企业对停》。水所能接受的—程度);《。除了满足使用—要求的高峰流量外】不会在较长时间【内贮存大量的水【储罐的大小应—考虑能够保证提【供,生产一?个批次产《品或者一个》工作周期或者其他】合理需求的一—。段时间的用水
【
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《 《注射用水储罐—的大小宜为最大小时!产水量的2倍~4倍!最大不宜超过6h】产水量
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【此外储罐大小应考】虑始终?处于70℃》以,上循环回流的注射用!水有一?定,的停留?时间储罐的换水次】数应为1《罐/h~5》罐/h
》
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4.》3.6 为—防止外界微生物对】纯化水和《注射用水的污染水泵!应,采,用卫生?设计例如泵上—所有与纯化水和注】。。射用:水接:触,的零部?件应采用优质低【碳不锈钢材》质加:。。工表面均需经过表】面处理?。以获得一个均—匀表:。面表面?粗,糙度Ra=0.8μ!m通:常已可满《足便:。于清洁的要求就卫】生和清洁而言泵应】设计成易拆卸的结】构形式采《。用易清洁的开—式叶轮当《采用双端《面机:械密封时纯》化水输送《。泵应采用纯化—。。水润滑注射用水输送!泵,应采用注射用水润滑!硬质:碳化硅单《机,械密封用于纯化【水输:送泵也能接受
【
【 为了排除—离,心泵供水时可能【引,起微粒污染的气【蚀应充分考虑—泵的性能曲》线和吸水压头要【求泵:应处于供《水系:统的低点《泵外:壳底部应能》使系统完全排—除积水泵出》水口宜设置为—45°角使泵—内上部空间无容积】式气隙避免纯—蒸汽灭菌后》残余蒸汽聚集—在泵体的上部从而影!响泵的?运,转尤其是注射用【水输:送泵:应更加重视抗微【生物污染的适宜性】。
—4,.3.7 —本条为?强制性条文》必须严格执行—GM:P要求纯《化水和注射用水的分!配应当能够防止微】生物:的滋生?注射用水输》送泵提供的扬程【和流量应确》保水在输送系统中保!持湍流的《目的就是减少—微生物的生长或微生!物附着在输》送,系统表面《的,机,。会,研究表明《与水的湍流相结合的!剪切力可以抑制滋生!物的聚?集和细?。菌在表面《的附着?USP(第3—5版)?也明确要求》泵,应,设计成能传递充分】湍流条?件,以便实现全面的热】分布以及全面的【化学消?毒剂:分布
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》 输送—泵的选型除了应满】足系统运行过程中】可能提供的》高峰用水量+回水】流量、?系统管道阻力较大情!况,。下的系统《压力和?相对于?外,部大:气正压状态》外还应考虑》防止微生物》污染:和在系统具有一定汽!蚀条:件,下,可以正?常运转?的要求注射》。用,水输送泵宜采用变频!泵通过改变》泵的转?速确保水在输送系】统中保持湍流
【
【 本规范建议不采!用备:。用泵设计以》避免微生物污染的】风险:。如果系?统配置了《备用泵?应,定时让泵交替运行】并以支路连续循【环的方式将少—。部分水以不》小于:1.:。0m/?s,的速度始《终通过备用》泵
》
4.3》.8 过滤器的作!用是去除供水中【的杂:质和微粒保证下游设!备免受污染》正常运行为了—保证供水水》质和系统正》常运行避免由—于流:。速不当引《。起的过滤介质—。损伤、沟流避免堵】塞、应选用大小合】适的过滤器同—时为防止过滤器堵】塞、:滋生微生物》应对过滤系统内水】压力进行《。监控
《
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在纯化】水和注射《用水用水点》采样分析《的数据证明没有【除菌过滤器》。时细菌少使用除菌】过滤器时《反而细菌含量很难】控制可见《由于除菌过滤器膜】孔尺寸在理论—上比细菌小》细菌:。会在滤膜《。上,聚集:给下游用水》。点带来污染》风险:另外由于膜介质上】滋生物的积累—还可:。能,会提高?微,生物生长的》机会因?此系统中《的微生物控制不【应,。依赖对储罐或输【送管:路流出物进行过滤】。来达到应严格控制】除菌过滤器》用于纯化水和注射用!水储罐出《水口和分配系统【
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4—.3:.9 换热器【。的设计应考虑易清洁!性和:。排尽性内表面—达到表面粗糙度【Ra=1.0μm】的标准?换热器接口为—。卫生型?。接头换热器的—换,热面积可根据极【端热量需求进行设】计
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