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500L/h制药用纯化水系统宁波永泉制药设备有限公司2007年11月15日一、项目基础及设计基础1、原水水质：原水为苏州市政自来水，原水的水质不详。
2、出水标准：①出水量：0.5m3/h （以20℃水温为基准）注：药用纯化产水量以20℃水温为基准，水温上升或下降1℃，产水量上升或降低2.5％。
②一级RO脱盐率：≥97％；二级RO电导率：≤2us/cm③出水水质：达到《中国药典》2005版纯化水标准。
3、设计基础：根据原水水质，本设计方案以反渗透膜技术为核心，以二级反渗透装置除盐。
辅以合适的前期预处理及终端精处理方式来制取符合国家药典标准的药用纯化水系统。
二、系统简易工艺流程:加药↓→→→→阻垢剂 PH值调节↓↓→→→→→→→→→三、流程说明1、原水预处理部分：原水预处理的目的是解决如下问题：⑴防止胶体物质及悬浮固体微粒污堵；⑵防止有机物质污堵；⑶防止微生物污堵；⑷防止膜面结垢（包括CaCO3、CaSO4、SrSO4、CaF2、SiO2、铁铝氧化物等）；⑸防止氧化性物质对膜的氧化破坏；⑹保持反渗透装置产水量稳定;⑺保证反渗透装置稳定运行及延长使用寿命。
根据反渗透系统进水要求:⑴供水于堵指数 SDI≤5;⑵供水余氧ppm <0.1;⑶供水浊度 <1NTU;⑷浓水Langelier饱和指数 LSI <0.5;⑸供水水温适宜范围 5～35℃预处理部分主要由原水泵、多介质过滤器、余氯清除器等设备组成。
外网原水入原水，经原水泵增压进入多介质过滤器，多介质过滤器除去水中的颗粒状杂质、悬浮物，使水质得到初步净化。
活性炭过滤器可除去水中的余氯，防止余氯对复合膜的氧化。
2、反渗透脱盐部分：活性炭过滤器出水经5μm的精滤器，去除粒度大于5μm粒度的颗粒杂质，经高压泵增压后进入一、二反渗透装置，可去除99％以上水中导电离子及有机物、细菌等杂质，其产水贮于终端水箱。
反渗透装置配清洗装置一套，当元件膜面受给水污染时，可对反渗透装置进行化学清洗。
制药用水系统管道制药用水系统管道要符合以下要求：1.制药纯水设备各连接部分优先采用焊接，其次卡接，杜绝使用丝牙连接方式。
2.整个系统全部采用单面焊接两面成型工艺，与纯水接触部分全部采用自动焊接，焊完后钝化处理，提供内规镜照片，并附有检测报告。
3.所有与产品水接触的卡箍均为卫生级。
4.与纯化水、接触的管线均满足GMP3D要求，胶垫为PTPE，隔膜阀水平安装时为45度，循环管线安装设为0.5的坡度，设最低点为排放点。
5.各压力段分别设采样点，以方便检测水质。
制药用水系统管道的设计有以下要求：(1)进水管在纯化水或蒸馏水入贮罐的进水管道上应安装适当的阀门，以便必要时隔离进水管路。
进水管路至罐体边缘以方便安装和拆卸。
贮罐进水管的管径按照输送水泵的流量或工艺用水的最大设计秒流量计算。
(2)出水管制药用水系统洁净管道工程由于水质优良，不必担心管道堵塞。
出水管的安装应当考虑到必要时将贮罐内的水全部排空的要求，因此通常设置在贮罐的底部。
(3)溢流管纯水贮罐上可设置溢流水管，用于控制贮罐内部的最高水位。
新型的纯化水系统，因设有在线灭菌系统而不设溢流管。
当贮罐内水位达到高水位时，纯化水停止生产，自动转入内循环程序;一旦水位下降时，纯水系统又转入正常运行。
(4)水位指示装置制药用水贮罐目前有两类水位指示装置：一类为可视液位计，例如玻璃管水位计，使用这类水位计的问题是存在污染的风险，因为玻璃管水位计中的水在一定程度上说是死水，容易长菌，也不便清洁和消毒;另一类为电信号水位控制装置，对于为避免微生物污染经常需要采用密闭贮罐的制药用水系统来说，这类水位控制装置的使用越来越多。
(5)排水管为了放空贮罐和排出在线清洗(CIP)时使用的清洗液，贮罐需要设置排水管。
排水管口可由贮罐底部接出，排水管道上应安装阀门，用于隔离贮罐内外。
(6)呼吸过滤器工艺用水过程中，为避免因贮罐内部水位变化而造成的水体污染。
在贮罐的顶部需安装孔径为0.22цm的除菌级疏水性过滤器。
制药水系统设计设备工艺原理背景介绍制药水系统是药品生产中必不可少的一个环节，要想生产高质量的药品，需要对制药水系统的设计、设备和工艺原理进行深入研究。
本文就从这几个方面来介绍制药水系统的相关知识。
制药水系统的设计制药水系统设计的目的是满足药品生产的要求，包括质量、效率、安全等方面。
制药水系统主要包括水处理、储存、输送和清洗四个部分，下面来分别介绍：水处理部分水是制药水系统中最基础的原料，质量直接影响到后续工艺的顺利进行和产品质量的稳定。
因此，制药企业需要对生产用水进行处理，消除其中的微生物、有机物、无机盐等杂质，同时还需要进行去离子、超纯化、浓缩等一系列工艺操作，以提供高质量的生产用水。
储存部分储存是制药水系统中不可或缺的一个部分，对于质量的稳定以及生产的安全有非常重要的影响。
储存中需要考虑多种因素，如防止污染、保证水质、减少蒸发损失等等。
输送部分负责将处理好的水输送到下一步工艺中进行加工。
在输送过程中需要注意水的流量、质量、温度等参数的控制，以充分满足后续工艺的要求。
清洗部分因为制药水系统需要频繁地进行清洗以保证安全、卫生和高质量的生产，因此清洗部分也是制药系统中非常重要的一个环节。
在清洗中需要注意使用清洗剂的浓度、水温、清洗时间等因素，以达到彻底清洗的目的。
制药水系统设备制药水系统设备指实现制药水系统各项操作的具体设备和系统，它们通常需要考虑到符合药品生产和行业标准，能够保证药品生产的质量及效率。
下面简要介绍几类常用设备。
纯化水设备纯化水设备主要包括反渗透设备、EDI设备、超纯水设备等。
这些设备功能不同，但都是为实现最终的高纯水设备而设计的。
主要作用是去除水中的离子、有机物等，确保生产用水的纯度和质量。
过滤器设备过滤器设备主要用于过滤、净化水中的杂质。
多使用于水处理的前段，可以有效去除水中的悬浮物、胶体等杂质。
输送设备主要包括管道、泵、阀门等，用于输送处理好的水。
不同的输送设备选用后相应的管道功耗和阻力也不同，因此要对比不同方案，选择最优设计。
制药用水系统的污染及控制一、制药用水系统的污染制药用水系统的污染可分为外源性污染和内源性污染两种。
〔一〕水系统的外源性污染外源性污染主要是指源水及系统外部原因所致的污染。
源水的污染是制药用水最主要的外源性污染源。
美国药典、欧洲药典及中国药典均明确要求制药用水的源水至少要到达饮用水的质量标准。
制药用水系统存在假设干外源性污染源，诸如贮罐的排气无保护措施或使用了劣质气体过滤器，用于混和床阴阳离子树脂的压缩空气中存在污染菌，地漏的缺陷以及更换活性炭和去离子树脂带来的外源性污染等。
〔二〕水系统的内源性污染内源性污染是指制药用水系统运行过程中所致的污染。
它与制水系统的设计、选材、运行、维护、贮存、使用等因素息息相关；与外源性污染也有十分密切的相关性。
饮用水系统的微生物污染有可能导致纯化水细菌内毒素的增加，使制药用水的质量发生波动，饮用水带来的外源性污染物还有可能使树脂床中毒，使反渗透膜受损甚至失效，而影响到整个水系统的处理能力。
内源性污染物包括微生物、细菌内毒素、有机物和微粒。
水系统的组成单元均可能成为微生物内源性污染源，源水中的微生物被吸附或滞留于活性炭、离子树脂、过滤膜和其他设备的外表上，并开始形成生物膜，一般的消毒剂难以将它杀灭。
如果其中某些微生物从生物膜脱落并被冲往水系统的其他区域时，那么在它的下游就能形成了菌落。
另一个内源性污染源存在于分配系统，当管路中用水量严重偏离设计参数时，在实际使用中管道的某些部位流量很低，甚至可能出现间歇性停水现象时，此时微生物易在这些部位的管道外表、阀门和其他区域生成菌落并在那里大量繁殖，从而成为污染源。
〔三〕特殊污染物——细菌内毒素药剂学上的“热原〞通常是指细菌产生的热原，指那些能致热的微生物代谢产物。
药典以“细菌内毒素〞工程对其加以监控。
大多数细菌和许多霉菌都能产生热原。
致热能力最强的是革兰氏阴性杆菌的产物。
微生物代谢产物中的内毒素是造成热原反响的最主要因素。
二、制药用水系统污染的警戒和纠偏为了有效地控制制药用水系统的运行状态，作为系统运行状态的控制依据，可制定出“警戒水平〞和“纠偏限度〞。
制药用水系统介绍
原水处理阶段：
原水可以是自来水、地下水、井水等，但一般都需要进行预处理。
预
处理包括物理处理和化学处理。
物理处理的步骤包括自由沉淀、澄清、过
滤等，用于去除悬浮物和颗粒物。
化学处理包括调整pH值、添加消毒剂等，以确保原水的微生物质量符合标准要求。
工艺水处理阶段：
工艺水是指用于制药工艺中的一般需要的水，例如清洗设备、配制溶液、洗涤反应器等。
这种水需要去除大部分悬浮物、有机物和无机盐，但
相比纯化水要求较低。
常用的工艺水处理方法有沉淀、澄清、过滤、活性
炭吸附、离子交换等。
纯化水制备阶段：
纯化水是制药过程中最重要的水，它需要高度纯净，通常要求满足药
典的要求。
制药公司一般采用反渗透、电去离子、超滤等工艺来制备纯化水。
反渗透是最常用的方法，其原理是将水通过半透膜，将纯净水和离子、有机物分离开来。
电去离子则是通过电化学方法去除水中的离子，得到高
纯度的水。
储存与分配阶段：
纯化水制备完成后，需要进行储存和分配。
储存需要使用专门的纯化
水储罐，并进行定期清洗和消毒，以避免微生物污染。
分配则需要使用配
水管线和设备，确保纯净水能够按照需要供应到各个工艺环节。
此外，制
药用水系统还应该考虑防止回流、交叉污染和水质监测等问题。
总之，制药用水系统是制药工业中不可或缺的一个环节，它为制药过程提供高质量的水质，保证药物的质量和安全性。
制药公司需要充分重视制药用水系统的建设和管理，确保其正常运行和符合质量标准。
1、纯化水：应符合2020中国药典所收载的纯化水标准。
2020中国药典对纯化水在酸碱度、氯化物、硫酸盐、钙盐、硝酸盐、亚硝酸盐、氨、二氧化碳、易氧化物、不挥发物、重金属等项均提出了具体的检验方法及要求。
在制水工艺中通常采用在线检测纯化水的电阻率值的大小，来反映水中各种离子的浓度。
制药行业的纯化水的电阻率通常应≥0.5M Ω.cm/25℃，对于注射剂、滴眼剂容器冲洗用的纯化水电阻率应≥1.0MΩ.cm/25℃。
由于生产纯化水的过程中存在水质被污染的可能性，所以对各种生产装置特别要注意是否有微生物污染，对其各个部位及其流出的水应经常监测，尤其是当这些部位停用几小时后再使用时。
为防止微生物的滋生和污染。
应定期清洗设备管道、更换膜组件或再生离子交换树脂。
2、注射用水：应符合2020中国药典所收载的注射用水标准。
2020中国药典对注射用水的水质除对氯化物、硫酸盐、钙盐、硝酸盐、亚硝酸协、二氧化碳、易氧化物、不挥发物、重金属各项依照纯化水项下的方法检查，并应符合规定外，在氨的测试中所采用的氯化铵溶液(为对照液)的用量作了变动，由1.5ml减为1.0ml，并对水中细菌内毒素的含量提出了检测方法及要求，要求每1ml注射用水中含细菌内毒素应小于0.25EU。
制药用水所检项目有哪些制药用水根据不同的使用范围分为饮用水、纯化水、注射用水和灭菌注射用水。
这里我们只针对纯化水(PW)和注射用水(WFI)进行分析讨论。
根据中国药典规定，PW需检验项目为:性状、酸碱度、氨、硝酸盐、亚硝酸盐、电导率、总有机碳(TOC)、不挥发物、重金属、微生物限度。
WFI所需检验项目与PW相比，将酸碱度更换为pH值，增加了细菌内毒素控制，其余检验项目与PW基本相同，但是微生物的控制标准要严于PW的标准。
制药用水系统相关指标
在制药用水系统中，有一些常见的相关指标，包括：
1. 纯度（Purity）：指水的纯净度程度，即水中是否含有杂质，如微生物、颗粒物、溶解性有机物等。
2. 电导率（Conductivity）：参考电导率是衡量水中离子浓度的指标，高电导率可能意味着存在离子，如氯离子和硫酸盐离子等。
3. pH值：衡量水的酸碱度，制药用水的理想pH范围通常是在5.5至7.0之间，这样可以避免对制剂质量产生负面影响。
4. 反硬度（Residual hardness）：硬度是由水中的钙和镁离子引起的，制药用水通常需要去除硬度，在制药过程中，硬度可能会与一些
药物发生反应或产生沉淀。
5. 有机碳（TOC）：有机碳是衡量水中有机化合物含量的指标，制药
用水需要接受一定程度的TOC控制，以避免影响制剂稳定性。
6. 微生物限度：制药用水应该符合微生物限度，特别是对于微生物污
染的极其敏感的药物制剂。
常见的微生物限度指标包括总菌落总数、
大肠菌群、霉菌和酵母菌等。
7. 温度：制药用水的温度应控制在适宜的范围内，这可以避免对制剂
的有效性、稳定性和质量产生负面影响。
这些指标通常在制药用水系统中进行监测和控制，以确保制药过
程的良好运行和质量控制。
