典型纯化水系统工艺流程示意图
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纯化水系统方案本项目设计要求为软化水,实际业主要求为纯化水。
本系统生产的纯化水是根据XX项目对产品水水质的要求为依据设计的。
每小时可产1.5m³的纯化水。
产水指标为终端产水电阻率≥1 MΩ.cm(25℃),产水量≥1.5吨/小时。
1.工艺流程模式图2.工艺流程说明原水经原水增压泵增压后送入多介质过滤器,多介质过滤器的作用是除去水中机械杂质、悬浮物及部分有机物。
在去除过程中,由计量泵向水中加入絮凝剂,使水在经过滤层之前先絮凝一下,以增强多介质滤器的过滤效果。
然后,产水进入活性炭滤器,以脱除更多的有机污染物、胶体,保护反渗透设备的稳定运行。
活性炭滤器产水经微孔膜滤器进一步截留细小颗粒后,由一级高压泵增压,进入反渗透元件,去除水中97%以上的无机盐及绝大数的溶解性有机物、胶体、细菌。
一级反渗透产水经加碱调节PH后后进入二级反渗透装置,以去除剩余的离子,然后进入反渗透水箱。
在一级高压泵前投加阻垢剂,延缓金属离子在膜元件表面的沉积、结垢。
二级反渗透产水经EDI增压泵、微孔膜滤器送入EDI设备。
微孔膜滤器的设置是为了保护EDI膜堆,防止细微的颗粒性杂质污堵膜堆。
故本方案选用选用国产优质产品,滤芯的绝对过滤精度能够达到5μm。
设备出力3吨/小时。
当滤器进出口压差在0.5kg/cm2时需更换滤芯。
EDI(Elcctrodeionization)是一种将离子交换技术、离子交换膜技术和离子电迁移技术相结合的纯水制造技术。
它巧妙的将电渗析和离子交换技术相结合,利用两端电极高压使水中带电离子移动,并配合离子交换树脂及选择性树脂膜以加速离子移动去除,从而达到水纯化的目的。
在EDI除盐过程中,离子在电场作用下通过离子交换膜被清除。
同时,水分子在电场作用下产生氢离子和氢氧根离子,这些离子对离子交换树脂进行连续再生,以使离子交换树脂保持最佳状态。
EDI设施的除盐率可以高达99%以上,在EDI之前使用反渗透设备对水进行初步除盐,再经EDI除盐就可以生产出电阻率高达成10M .cm以上的纯化水。
在制药生产中,纯化水常被用作工艺用水,具体用途包括注射用水的起始物料、清洗和清洁用水。
随着制水工艺的不断发展,用非蒸锵技术制备注射用水(WF1)的方法已纳入很多发达国家的药典。
从发展趋势看,全膜法(如图1所示)将成为主流工艺,它对微生物限度的控制稳定可靠,而且在大吨位设备上的投资费用相对还低于传统的工艺。
图1全膜法制备纯化水系统全景图制备纯化水的过程中,传统的方法是采用固定床活性炭过滤器来吸附有机物和去除水体中的余氯。
但活性炭拥有很高的比表面积,且它的空隙中易附着大量的微生物,是一个微生物的重要污染源。
所以全膜法革除了活性炭过滤器,而用超滤器来替代。
不过软化器同样是一个固定床的过滤器,也存在着微生物污染的风险。
对此,本文介绍了一种新的电解除垢的设备(E1ectro1yticSca1eReduction,简写为“ESR")f它能够替代固定床软化器的作用,降低微生物污染的风险。
Part 1、采用软化器的优势和弊端软化器的优势在于能够很好地进行阻垢。
在软化器中,当钠型软化树脂处于活性状态时,树脂上的阳离子与水中的钙、镁等阳离子发生交换,从而降低了水的硬度,避免了钙、镁离子的化合物在后续水处理工序中的反渗透膜表面上结成污垢,确保反渗透膜能够保持良好的使用性能。
若不使用软化器,也可以采用加阻垢剂的方式来防止结垢,但这样会在系统中引入新的杂质。
不过软化器同样存在弊端.当软化树脂吸附饱和后,需要使用高浓度的含有钠离子的溶液对失效树脂进行清洗,让树脂“再生”,使其恢复交换能力,而钙、镁等离子被洗脱后会随再生水排放出去。
软化器的再生需要用饱和的食盐水,来竞争性地置换吸附在阳离子树脂上的钙、镁离子。
再生过程中排出来的水的盐浓度非常高,而且其中的钠离子还不易去除,只能再进行纳滤。
另外,软化器也是作为一个固定床存在的,所以它的床层内必然残留微生物。
这些微生物与成品水在一个腔室内,就存在着交叉污染的可能性。
这也是软化器最主要的弊端,所以业内同仁们一直在工程技术上寻找着替代的方法。
纯化水系统的简要描述水系统的工作原理、设计标准和运行情况及示意图车间水系统的设备图:纯化水系统设计标准:产水量3吨/时纯水制备工作原理,采用EDI方式,其流程如下:原水→原水加压泵→多介质过滤器→活性炭过滤器→软水器→保安过滤器→一级反渗透机→EDI系统→纯化水箱→用水点。
纯化水系统中分为预处理系统、制水系统和用水系统,预处理系统由多介质过滤器、活性炭过滤器、软化器、保安过滤器组成。
制水系统由反渗透脱盐处理的产水采用EDI电去离子除盐装置,制取优良纯化水。
经过处理后的纯化水进入纯化水水箱,经消毒后送至用水点。
纯化水设备是采用臭氧和紫外线有序结合用于消毒、灭菌。
臭氧是一种强氧化剂,它的氧化能力在天然元素中仅次与氟,位居第二。
臭氧能氧化分解细菌内部氧化葡萄糖所必需的葡萄糖氧化酶等,也可以直接与细菌、病毒发生作用,破坏细胞、核糖核酸,分解DNA、RNA、蛋白质、脂质类和多糖等大分子聚合物,使细菌的物质代谢生长和繁殖过程遭到破坏。
在水处理中对除嗅、脱色、杀菌、去除酚、氰、铁、锰和降低COD、BOD等都具有明显的效果。
紫外线能降低水系统的预处理工段中新菌落的生成速率,防止细菌滋生。
车间纯化水管道示意图:◆空调净化系统的工作原理:灌装包装一、二车间进入车间洁净区的空气经初、中、高效三级过滤,达到洁净空气的目的。
共有4台组合式空气处理机,型号MDM型,总送风量为80850立方米每小时,冷源为麦克威尔公司风冷冷水空调机组2台,麦克威尔公司风冷冷风型空调机室外机3台,LG公司风冷涡旋式冷水(热泵)机组3台,制冷量总计400KW。
◆压缩空气采用单螺杆式空压机3台,一用二备,额定工作压力1.0MPa,产气量10m3/min。
典型纯化水系统工艺流程示意图
制药纯化水制备系统清单(以2t/h纯化水设备为例)
在纯化水管道系统的清洗和消毒时,不得安装紫外灯及除菌滤器过滤介质,不得安装呼吸器。
纯化水系统贮罐及不锈钢管道的处理(清洗、消毒)分为纯化水循环预冲洗→碱液循环清洗→纯化水冲洗→消毒。
纯化水管道系统中纯化水循环预冲洗:
启动制水系统,待纯水箱内注入约500L纯化水时,启动水泵加以循环,待纯水箱内纯水降到低位时,关闭纯水泵,排尽纯水箱内积水和管道积水后,关闭纯水箱及纯水管道上所有的用水点阀门。
纯化水管道系统冲洗:
启动制水系统,将二级反渗透淡水同时注入配制碱液的清洗箱内和纯水箱内,并通过清洗泵,将清洗箱内的纯水输送到纯水箱内,使对清洗箱进行清洗。
待纯水箱内的纯水到中位时,启动纯水泵,将纯水输送管道各使用点用水阀同时打开,使其处于半开启状态,关闭纯水泵,打开纯水贮罐排污阀和各使用点阀门进行排空。
排空后,继续制备纯化水按以上相同冲洗方法对贮罐和管道进行循环冲洗、排放,总PH、电导率相一致结束。
冲洗结束后,应对纯水箱及各使用点阀门全部开启进行排空,排空结束后,关闭纯水箱及管道所有使用阀门,准备钝化。
消毒:
3%双氧水配制:开启制水系统,制取纯化水进入清洗箱内,输送完毕后,使纯水贮罐内的双氧水浓度为3%,体积为500L。
消毒:开启纯水泵,使3%双氧水消毒剂在纯水箱及管道内循环30分钟,并通过喷淋球对贮罐内壁循环消毒。
消毒剂排放:3%双氧水循环结束后,打开纯水各使用点阀门,使其处于半开启状态,使消毒液对阀门处进行消毒,直致消毒液排尽。
纯水最终冲洗:启动制水系统制备纯水入纯水贮罐中位时,启动纯水泵,对贮罐和管道循环冲洗30分钟后,打开纯水贮罐排污阀和各使用进行排空。
排空后,继续制备纯水输送到纯水贮罐中位,按以上冲洗方法对贮罐和管道进行循环冲洗、排放,直至二级反渗透淡水、纯水贮罐、总送、总PH、电导率符合标准要求为结束。