1.1制药用水系统(药企培训)

二、制药纯化水系统解决方案与设计优势
1.管道系统 1.1.纯化水系统各连接部分优先采 用焊接，其次卡接，杜绝使用丝牙连接 方式。 1.2.整个系统全部采用一面焊两面 的成型工艺，水质分等级不同，分别为 手动焊接和自动焊接工艺，与纯化水接 触采用自动焊接，焊完后钝化处理，提 供内规镜照片，并附有检测报告。 1.3.接触产品水的过滤器、压力表、 电导率探头、RO膜壳、紫外线均为卫生 级卡箍连接方式。 1.4.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。 1.5.各压力段分别设采样点，以方 便检测水质。
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2、RO膜壳、精密过滤器技术要求 2.1.全结构为无缝304不锈钢管制成。 2.2.任何接口均为卫生级卡箍连接方式。 2.3.管线设定可完全排清内部的浓水。 2.4.纯化水区段管线为自动焊接工艺，采用德国焊机和GF专用切 管工具施实。 2.5.精密过滤器为可拆式，内部为清洁式结构，
3.功能性说明 3.1.采用日本三菱PLC+触摸屏全自动控制方式，控制线路均 为24V安全电压。 3.2.触摸屏上具有工艺流程画面，各水泵、开关、液位有动 态监控画面。 3.3.有报警记录功能，若出现异常会发出声光报警。 3.4.自动模式为一键式启动，操作简单方便。 3.5.手动模式内设管理权限，分别为：工程师和操作工两种 级别的管理。 3.6.各级水质区段设定合格水与不合格排放到前一段的功能， 确保水质稳定安全。 3.7.为了实现各区段无死角，若二级反渗透、纯化水箱满水 后，二小时内终端不用水，终端水箱液位无变化，会自动循环到 自来水箱，触发整系统重新造水，防止管道长时间不流动滋生细 菌。 3.8.各水箱液位开关系统的信号点，以及RO冲洗。(开机、循环时 间可在触摸屏上修改时间，设立权限管理)

2.清洁 在中间水罐中配制清洗剂通过不同的管路走向，
分别对一、二级反渗透膜进行化学清洗。
调节中间水罐后的淡水pH。
当一级淡水中溶解的CO2增加，一级淡水电
导率超出设定值，设备开始向管道中加入氢氧化 钠，使一级淡水电导率降低。
1.当中间水罐或纯化水储罐液位高时，为了 保证制备系统内不存在死水引起微生物滋生， 故使系统进行低压循环，保证没有死水产生。
2. 作为配制普通药物制剂用的溶剂或试验用水； 3. 口服、外用制剂用溶剂或稀释剂； 4. 非灭菌制剂用器具的精洗用水； 注意事项：纯化水不得用于注射剂的配制与稀释。
井水 地表水
市政水
其他来源 的水
饮用水
预处理
多介质 过滤器 活性炭 过滤器 软化器
一级反渗透 一级反渗透
二级反渗透 EDI
双级反渗透 离子交换
通过细小孔径（5μm）对软化水进行过滤。 3.作用
保护反渗透膜免受伤害。 4.控制点
确认精密过滤器前后压差，以确保过滤器中的滤芯 工作正常。
反渗透属于压力驱动工艺，在进 行水分离时，增加RO的进水压 力使之高于水的渗透压。
1.原理
半渗透膜只允许水分子通过。
2.作用
利用半渗透膜去除水中溶解盐类，同时去除一些
一台再生，一台软化。
在运行确认中确认软化
器能进行再生的操作， 在性能确认中连续3天
监测软化器出水水质及 进出口压差。
并
联
运 行
串
联
运 行
1.原理 反渗透膜是一种只允许水分子通过而不允许溶质透过
的半透膜，能阻挡所有溶解性盐及相对分子质量大于 100的有机物。 在进水侧（浓溶液）施加操作压力以克服水的自然渗
浓水分离。其中一级淡水水质（电导率）合格进入 中间水罐（如不合格则直接排放）。合格的一级淡 水由中间水罐经增压泵、二级高压泵进入二级反渗 透膜，进行淡、浓水分离。合格的二级淡水（电导 率≤2.5μs/cm）进入纯化水储罐，浓水进入原水 罐；不合格的淡水则直接排放。

应用场景
清洁卫生、洗涤、消毒等方面。
注射用水及其制备方法
注射用水是一种特殊用途的制药用水，用于制药生产过程中进行洗涤、清洁和制剂生产。
特点
除菌要求高，溶解含量必须低，不能含杂质和微量 元素等成分。
制备方法
反渗透、紫外辐射、混床树脂等多种技术的综合作 用是获得注射用水的有效手段。
电极反应、氧化还原和酸碱中和水质处理 方法
装置原理
采用多段升温多级冷凝、自吸 式输液，可以大大保障纯蒸馏 水的纯度。
特点
制造工艺简单、产量稳定市场 需求量大，适合大规模生产。
用于洗涤和清理的软化水
软化水是将水中的钙、镁离子等硬度物质去除后的水，被广泛应用于洗涤、清洁和其他卫生领域。
特点
避免了由水中金属离子在产品使用阶段催化腐蚀的 恶劣影响。
自动控制系统
利用现代计算机技术和网络通信技术，建立完整的 自动化控制体系。
仪表采集系统
对流量、容量、温度、压力等参数实时在线监测， 为实时调控水管提供信息。
用于分析和测量的纯化水
纯化水是药品分析的必须有品质，仪器精度和样品的影响较大，需要采用相应的纯化水进行分析。
1 特点
精度高、不含杂质、稳定性强，适合制药工艺分析、化学分析与实验室分析。
手册管理
编制分层次详细的操作规程和 管理标准，并归档。
内部审核
定期推进内部审核工作，管理 者们进行全方位检查，找出内 部问题，并依照手册进行相应 整改。
应急预案
建立应急预案，一旦出现问题， 及时启动应急机制。
相关法规和标准的介绍
制药用水系统需要遵守相关的法规和标准，保证制药用水的质量符合国家和行业的要求。
预清洗、清洗、中和、冲 洗、再生、干燥、密封、 检查保养。

第二部分 纯化水工艺流程－－硬件介绍
反渗透膜
第二部分 纯化水工艺流程－－硬件介绍
三、反渗透卷式膜组件结构示意图
第二部分 纯化水工艺流程－－硬件介绍
离子交换系统 混床 树脂捕捉器
混床 阳、阴离子交换树脂按照1：2的比例混合装于同一交换柱内均匀混合的树脂层中，阳 树脂和阴树脂紧密交错排列，每一对阳、阴树脂颗粒类似于一组复合床，故可以把混 合床视作无数组复床串联运动的离子交换设备，水中阴、阳离子在经过阴、阳离子交 换树脂时，几乎同时被氢离子H+和氢氧离子OH—所取代，进入水中的和立即生成 电离度很小的水分子（H2O）从而去除水中无机盐的效果，经离子交换树脂混合床 处理过的水电导率可达0.2um/cm，所以混床除盐一般作为脱盐精处理（二级除盐）。
来源：本品为蒸馏法、离子交换法、反渗透法或其他适宜方法制得 性状：无色澄明液体，无臭、无味 酸碱度：符合规定 氨：0.3µg/ml 亚硝酸盐：0.06µg/ml 重金属 ： 0.5µg/ml 易氧化物：符合规定 微生物限度：<100个/ml 不挥发物：符合规定 电导率：符合规定 总有机碳：0.50mg/L 硝酸盐：符合规定
水质要求
应符合生活 饮用水标准 (GB5749－ 85)
纯化水
①制备注射用水(纯蒸汽)的水源 ②非无菌药品直接接触药品的设备、器具和包 装材料最后一次洗涤用水 ③注射剂、无菌药品瓶子的初洗 ④非无菌药品的配料 ⑤非无菌原料药精制
应符合中国 药典标准
第一部分 制药用水介绍－－水质标准
中国药典纯化水水质标准
第二部分 纯化水工艺流程－－硬件介绍
软化器
防止原水硬度过高，超过 反渗透的进水标准，导 致反渗透膜结垢

• 3个相对独立的输送管路系统（共用储罐）， 单个系统采用串联的输送方式，与车间各 个用水点组成在线单循环管路系统。输送 管路系统的设计流速采用工程上常用的 1m/s~3m/s，能保证管内的流速达到湍流的 状态。管道材质为304双抛光不锈钢，安装 连接采用手工焊接的方式，安装设有1%即 1cm/m自排净坡向，坡向纯化水储罐。
• 纯化水生产工艺流程：
• 原水 滤器
石英砂过滤器
活性炭过
保安过滤器 一级反渗透
• 一级纯化水水箱 二级反渗透 纯化水
储罐
输送泵 1号厂房用水点
•
输送泵 2号厂房用水点
•
输送泵 3号厂房用水点
－巴斯德消毒系统
锅炉蒸汽
温度指示控制 TIC
待消毒装置
（活性炭过滤器）
蒸汽疏水器 凝结水
换热器
热水
水中需除去的物质
制药用水的制备（预处理）
原水(饮用水)
预处理
目的： 1.去除原水中的悬浮物、胶体、微生物 2.去除原水中过高的浊度和硬度
物理方法：
– 澄清、沙滤、活 性碳 (除氯离子)
化学方法：
– 加药杀菌、混凝、 络合、离子交换 等
电化学方法：
– 电凝聚
预处理设备的配备：
原水中悬浮物含量胶高的需设砂滤（多介质）； 原水中硬度较高时，需增加软化工序； 原水中有机物含量较高，需增加凝聚、活性炭， 若选用活性炭过滤器，要求设对有机物反冲、 消毒装置； 原水中氯离子较高，为防止对后工序如离子交 换、反渗透的影响，需加氧化－还原（NaHSO3) 原水中CO2含量高时，需采用加氯或臭氧，或 紫外线灭菌。
2.溶解气体 水中的溶解气体包括CO2、CO、H2S、Cl2、O2、CH4、N2

饮用水
纯化水
第一部分：水系统的概述、用途与要求
类别
应用范围 直接接触无菌药品的包装材料的最后一次精洗用水、无菌 原料药精制工艺用水、直接接触无菌原料药的包装材料的 最后洗涤用水、无菌制剂的配料用水等。 注射用水可作为配制注射剂、滴眼剂等的溶剂或稀释剂及 容器的清洗。
注射用水
灭菌注射用 水
灭菌注射用灭菌粉末的溶剂或注射剂的稀释剂。其质量应 符合灭菌注射用水项下的规定
控制 部分
反渗透装置
反渗透制水工艺流程
饮 用 水 原 水 泵
石 英 砂 过 滤 器
絮 凝 剂
活 性 碳 过 滤 器
预 处 理 水 箱
5um 保 安 换 过 热 滤 器
阻 垢 剂
一 级 RO
紫 外 杀 菌
输 液 泵
纯 化 水 箱
二 级 RO
高 压 泵
氢 氧 化 钠
中 间 水 箱
使用点1
使用点2
使用点3
预处理的必要性
引起膜失败的物质
破坏物
沉积物
性能衰减因素
• 酸，碱 余氯 游离氧 有机溶剂 活细菌
• 污染
金属氧化物 胶体 生物质(死)
• 结垢 • CaSO4 SiO2 CaCO3 SrSO4 CaF2 Mg(SO)2 BaSO4
• 渗透压 • 粘 度
反渗透装置
• 理想半透膜：只能允许溶剂分子通过，而不允 许溶质的分子通过的膜。
制药生产中其他原料、辅料、包装材料 是按批检验和放行的，而作为原料的制药用 水通常是通过管道连续流出的，可随时取用， 其微生物属性等质量指标通常无法连续的实 时检测到，通常是先使用到产品中，若干天 后才能知道其微生物指标是否合格。

二、制药用水系统常见问题
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
制药用水系统常见问题
• 注射用水呼吸器没有带电加热夹套－－呼吸器滤芯有堵塞风险。 • 单管路进水、中间水箱无较好的消毒方式－－系统存在微生物污染风
全隐患大。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
制药用水系统常见问题
• 自动化程度低，无流量、电导、温度等的实时记录－－无法实现客观 趋势分析和纠偏措施。
• 施工系统和验证文件无法实现可追溯－－文件系统缺失。 • 系统多处死角大于，导致消毒和清洗不彻底－－产生红绣和生物膜。 • 制水间布置凌乱－－有碍操作和企业形象。 • 自动传感元器件故障率高－－频繁维修，生产中断。 • 纯化水采用过滤器＋紫外灯的消毒方式－－无法实现周期性消毒。且
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
红锈现象
易生锈位置： 泵壳体 特氟轮垫片和隔膜片 管内壁 换热器 喷淋球内表面 焊接受热部分
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用

制药用水系统故障处理概述
介绍故障处理的基本原则、常见故障类型和故障处理流程。
制药用水系统常见故障及处理方法
列举常见的制药用水系统故障，如水质异常、设备故障等，并分别介绍其处理方法和注意 事项。
制药用水系统故障预防与应急处理
介绍故障预防的措施和应急处理的方法，以及在应急情况下的安全注意事项。
04
CHAPTER
02
它通常包括原水处理、蒸馏水机 、纯水制备、超纯水制备等设备 和工艺流程。
制药用水系统的分类
原水处理
包括沉淀、过滤等步骤 ，以去除原水中的悬浮 物、杂质和有害物质。
蒸馏水机
通过蒸馏法去除水中盐 类和杂质，提供高纯度
蒸馏水。
纯水制备
通过离子交换、反渗透 等技术制备纯水，满足
一般制药用水需求。
超纯水制备
采用多级蒸馏技术制备注射用 水，满足无菌、无热原的要求 。
监控与控制系统
对制药用水系统的运行状态进 行实时监控，实现自动化控制 。
制药用水系统的构建流程
需求分析
根据制药企业的生产需求 ，明确对制药用水的质量
和用量要求。
设备选型与采购
根据设计要求，选择合适 的设备并进行采购。
调试与验证
对安装好的制药用水系统 进行调试和验证，确保性
运行管理的基本原则和要求。
制药用水系统运行管理流程
02
详细介绍制药用水系统运行管理的流程，包括原水处理、制水
、储存、分配和使用等环节的管理要点和注意事项。
制药用水系统运行管理标准与规范
03
介绍国内外制药用水系统相关的标准和规范，以及制药用水系
统运行管理的具体标准和要求。
制药用水系统的日常维护
01

工作原理：
Ca ﹝HCO3﹞2
Mg
+ 2 Na‧R
Ca R2 + 2 NaHCO3
Mg
Mg2+ Mg2+
Ca2+
Ca2+ Ca2+
Na+ Na+
Na+
R
Na+
Na+ Na+
Ca2+
三、制水设备构成及原理
3.5 软化过滤器
正常运行时，两台软化过滤器串
联同时运行，当其中一台软化过
滤器达到设定产量(如：100m³）
（或经多次反洗后仍无法下降至正常水
平）。
PI
P (进) - P (出)≧0.5bar
PI
三、制水设备构成及原理
3.3 多介质过滤器（於塞指数测量方法）
多介质产水
调压阀 2.1bar
孔径 0.45 mm 测量膜
注：SDI为污染指数
15 分钟后
开始 500毫升 所需时间 t1
淤积指数测量仪
最后 500毫升 所需时间 t 2
成过滤器内部压差增加、产水水质变
差，所以多介质过滤器必须定期进行
反洗，将截留的杂质排出，也可通过
查看过滤器进出口压力差进行反洗 （＞0.5bar）。
反 洗
注：於塞指数，在生物学上也叫污染指数，
模
是判断多介质过滤器处理效果的重过滤
器内部填充介质约2~3年整体更换一次
活性炭
活性炭（10~20mm ）层高100cm 石英砂（3~5mm） 层高20cm
三、制水设备构成及原理
3.4 活性炭过滤器 (巴氏灭菌)
活性炭颗粒由于其表面多微孔结构的特性，吸附、催化去除余氯及吸附有机物的作用， 与此同时它也就成为了一个微生物滋生的温床，为控制其微生物滋生的风险，我们需 定期为活性炭过滤器进行灭菌处理，这里一般采用巴氏消毒法。

RO permeate <40 S/cm 41 - 113 (5 - 45) 20 - 100 (1.4 - 7) < 0.02 < 0.01 4 - 11 < 1 ppm CaCO3 < 1 ppm < 0.5 ppm
EDI装置
第一部分 纯化水制备系统
常见问题讨论
杀菌剂的杀灭效果保证 添加阻垢剂的风险 软化器前置的设计方案 活性炭过滤器的风险 盐箱的微生物污染 减少中间水箱的应用 RO膜冲洗、效率提升、CIP RO+EDI低频循环与热消毒
残液排放 未蒸发水循环
设备原理第二部分Biblioteka 蒸馏水机及纯蒸汽发生器给水循环
工厂蒸汽入口
第一级预加 热器
循环水箱
工厂蒸汽凝液
第二部分 蒸馏水机及纯蒸汽发生器
分离技术
降膜闪蒸分离
第二部分 蒸馏水机及纯蒸汽发生器
分离技术
重力180度折返
第二部分 蒸馏水机及纯蒸汽发生器
分离技术
离心旋转分离
第二部分 蒸馏水机及纯蒸汽发生器
2 OCl- + UV → O2 + 2 Cl- [260 - 320 nm]
紫外灯处理器
第一部分 纯化水制备系统
紫外灯处理器
第一部分 纯化水制备系统
脱气膜
控制水中CO2： — 道尔顿分压定律
—水中CO2含量控制在1-3ppm
第一部分 纯化水制备系统
Cl-
H O 2 Na+
Na+
H H
HC
H
C H OH
材料与焊接技术
第三部分 储存与分配系统
材料与焊接技术
常见问题讨论
第三部分 储存与分配系统