利用三膜體系制備醫用高純水設備工程實例
1.工程概況
中科院大連化物所利用三膜(超濾+反滲透+電去離子)體系制備醫用高純水,是將原水(自來水)經嚴格的超濾預處理,再經反滲透脫鹽(脫鹽度>98%)、除菌, 后經電去離子深度脫鹽、去內毒素,使出水水質達到或超過美國材料實驗協會(ASTM)醫用水標準 們我國藥典規定的制藥工藝用水的要求。
2.設計原始資料
美國ASTM在1993年"Annual Books of ASTM Standard"的第11卷中,公布的生物 學和醫學用水標準如表7-21所示。
3.工藝流程及主要設備
膜體系制備醫用高純水設備的工藝步驟如下。
原水~常規預處理~前級超濾~高壓泵~反滲透裝置~增壓泵~電去離子裝置~醫用高純水
(1)預處理
根據原水水質的不同,可采用混凝、沉淀過濾、消毒、pH值調節、軟化或加藥阻垢、脫氣、除鐵錳、熱交換器升溫等工藝,使原水的pH值、溫度、硬度、余氯、細菌、鐵、錳 含量達到超濾和反滲透的進水指標。
(2)前級超濾
本裝置采用自動超濾系統代替傳統的多介質過濾器、微濾和加藥殺菌系統。其過濾精度 大大提高,濾出水的濁度為零,細菌的去除率>99%,而超濾出水水質穩定,能保證反滲透的進水要求和長期穩定運行。超濾膜用本所生產的中空纖維膜,切割分子量3000.
(3)反滲透純水設備系統
反滲透純水設備系統不僅可去除無機離子和有機物,脫鹽率>98%(一般為>99%),同時可除 去細菌、熱原等物質。
反滲透系統的關鍵部件,如膜組件、高壓泵和PLC控制系統均采用進口名 牌產品,輔 助設備為國內配套產品,整機由自己加工制造。
(4)電去離子裝置
深度除鹽用電去離子裝置,又稱連續除鹽裝置,產水電阻率>16MQ cm,對CO2、硼、硅、錢類等弱電解質去除率均>95%。水回收率可達95。無需酸、堿再生,耗電省, 操作費用低,易實現自動控制。進口組件國內組裝。
4.運行情況
在華北制藥廠采用全自動超濾裝置,使用一年來,反滲透純水設備從未清洗過,而反滲透膜產水電導率<1000uS/cm。
5經濟效益
由于超濾十反滲透+電去離子系統中各設備的工作特點,綜合一次性投資和運行費用兩 方面權衡,整個系統具有較好的經濟性。
該系統與RO + MBIX(膜滲析和離子交換床)系統可比,EDI模塊設備投資為MBIX的3000,運行費用EDI為MBIX的6500。而且電去離子系統不排放酸、堿再生廢液,不會造 成環境污染,具有良好的環境效益。