【正文】 制藥用水的制備 ? 離子交換 ? 離子交換系統(tǒng)使用帶電荷的樹脂，利用樹脂離子交換的性能，去除水中的金屬離子。離子交換系統(tǒng)須用酸和堿定期再生處理。一般，陽離子樹脂用鹽酸或硫酸再生，即用氫離子置換被捕獲的陽離子。陰離子樹脂用氫氧化鈉再生，即用氫氧根離子置換被捕獲的陰離子。由于這種再生劑都具有殺菌效果，因而同時(shí)也成為控制離子交換系統(tǒng)中微生物的措施。離子交換系統(tǒng)即可設(shè)計(jì)成陰床、陽床分開，也可以設(shè)計(jì)成混合床形式。 ⑴ 離子交換的基本原理 ? 交換就是離子交換樹脂上的離子和水中的離子進(jìn)行等電荷反應(yīng)的過程。離子交換反應(yīng)過程與很多化學(xué)反應(yīng)過程一樣，是可逆反應(yīng)。 制藥用水的制備 ? 電滲析 ? 電滲析（ EDR）使用的工藝同電法去離子法（ EDI）相似，它公用靜電及選擇性滲透膜分離濃縮，并將金屬離子從水流中沖洗出去。由于它不含有提高離子去除能力和電流的樹脂，該系統(tǒng)效率低于 EDI系統(tǒng)，而且電滲析系統(tǒng)要求定期交換陰陽兩極和沖洗，以保證系統(tǒng)的處理能力。因此，電滲析系統(tǒng)多使用在純化水系統(tǒng)的前處理工序上，作為提高純化水水質(zhì)的輔助措施。 ? 電法去離子（ EDI） ? 電法去惱子（ EDI）系統(tǒng)使用一個(gè)混合樹脂床、選擇性滲透膜以及電極，以保證水處理的連續(xù)進(jìn)行，即不斷獲得產(chǎn)品水及濃縮廢液，并將樹脂連續(xù)再生。 制藥用水的制備 ⑴電法去離子的工作原理 ? 通過填充在電池模堆中的樹脂吸附源水中的金屬離子達(dá)到脫鹽的目的。 ? 通過給電池模堆的兩端電極加直流電，使模堆的內(nèi)部產(chǎn)生電位差。這個(gè)電位差使源水中的陽離子向陰極方向的陽離子交換膜移動(dòng)、陰離子向陽離子方向的陰離子交換膜移動(dòng)，使陰、陽離子最終進(jìn)入濃縮室。 ? 隨著脫鹽量的增多，脫鹽室的電阻率隨之升高，電離分解成 H+和 OH，使之經(jīng)常保持脫鹽室內(nèi)的樹脂處于再生狀態(tài)，為高效連續(xù)脫鹽創(chuàng)造了條件。 ⑵ 電法去離子技術(shù)與普通的離子交換技術(shù)比較 ? 無化學(xué)污染； ? 可連續(xù)再生； ? 出水的純度高； ? 水的回收率高； 制藥用水的制備 ? 反滲透 ? 使用反滲透法制備純化水的技術(shù)是 20世紀(jì) 60年代以來，隨著膜工藝技術(shù)的進(jìn)步發(fā)展起來的一種膜分離技術(shù)，已經(jīng)越廣泛地使用在水處理過程中。反滲透膜對(duì)于水來說，具有好的透過性。反滲透工藝的操作筒單，除鹽效率高，使用在制藥用水系統(tǒng)中還具有較高的除熱原能力，而且也比較經(jīng)濟(jì)。 ? ⑴ 反滲透膜 的分離處理過程 ? 反滲透膜的孔徑大多 ≤1nm，其分離對(duì)象是溶液中的處于離子狀態(tài)和相對(duì)分子質(zhì)量為幾百左右的有機(jī)物。 ? 反滲透膜是一種只允許水通過而不允許溶質(zhì)透過的半通透膜。 制藥用水的制備 反滲透裝置及組合形式 ? 螺旋卷式反滲透組件；螺旋卷式反滲透裝置膜的組合方式，是在兩層反滲透膜的中間夾一層出水導(dǎo)網(wǎng)，再密封。即將成對(duì)的膜環(huán)繞著一個(gè)中心管收集滲透液體。 ? 中空纖維式反滲透組件；中空纖維通常用內(nèi)徑42~50、外徑約 84~90的芳香聚酰胺材料的膜組成 U形的管束。 制藥用水的制備 地表水 海水 河水 地下水 廢水 回收濃水 回收產(chǎn)水 超純水 半導(dǎo)體 、 液晶產(chǎn)業(yè)用水 純水 鍋爐用水 各種工業(yè)過程工藝用水 水的精制 軟化 去除農(nóng)藥等有機(jī)物 飲用水 海水淡化 、 苦咸淡化 食品 、 飲料行業(yè)純凈水 廢水回用 循環(huán)冷卻用水 工業(yè)及市政廢水回用 濃縮分離 各種有用物質(zhì)的分離 、 回收 、 精制 、 濃縮等 膜元件的用途 制藥用水的制備 濃水 抗應(yīng)力器 產(chǎn)水 進(jìn)水 鹽水密封 安裝示意圖 壓力容器 1＃ 2＃ 6＃ 7＃ 8＃ 12＃ 段間進(jìn)水 高壓水泵水 保安濾器水 第二段 第一段 制藥用水的制備 反滲透在制水系統(tǒng)中的應(yīng)用 ? 反滲透系統(tǒng)在制藥用水系統(tǒng)中應(yīng)用越來越多，越來越廣泛。目前，在一些新建或擴(kuò)建的制藥工程項(xiàng)目中，采用反滲透方法作為純化水制備中除鹽的首選方案。反滲透裝置有各種不同的組合方式，不同的組合方式有著不同的適用范圍 。 ? 一級(jí)反滲透系統(tǒng)； ? 二級(jí)反滲透系統(tǒng)； ? 一級(jí)反滲透系統(tǒng) +離子交換系統(tǒng)； ? 一級(jí)反滲透系統(tǒng) +EDI； 制藥用水的制備 ? 二級(jí)反滲透系統(tǒng) +EDI； ? 超濾膜 +反滲透 +EDI（全膜法）； ? 超過濾 ? 過濾是水處理中另一種類型的膜分離技術(shù)。超濾技術(shù)在液體處理的應(yīng)用十分廣泛，基于超過濾膜的分離范圍十分寬廣。超過濾可以用來分離去除水中的有機(jī)體、各種細(xì)菌、熱淚盈眶源物質(zhì)、多數(shù)病毒，可以用于膠體、大分子有機(jī)物質(zhì)的分離，可以分離多種特殊溶液。 制藥用水的制備 超過濾的基本原理 ? 超濾為切向流過濾，是防止?jié)舛葮O化造成濾速下降最有效的方法。超過濾主要進(jìn)行分子量級(jí)的分離，若采用正壓或負(fù)壓，會(huì)很快在超過濾膜的表面形成高濃度的凝膠層，造成過濾速度的急劇下降，而采用切向流的過濾方法正好克服了普通正壓過濾或負(fù)壓過濾法牟致命缺點(diǎn)，即當(dāng)液體以一定的速度連續(xù)的流過超過濾膜表面時(shí)，在過濾的同時(shí)也對(duì)超過濾膜的表面進(jìn)行著沖刷，從而使過濾膜的表面不會(huì)形成阻礙液體流動(dòng)的凝膠層，保證穩(wěn)定的過濾速度。 制藥用水的制備 ? 微孔過濾 ? 微孔過濾技術(shù)在水系統(tǒng)中起重要作用，設(shè)計(jì)中可選用的過濾器種類很多，它們用于各種不同的目的。 微孔過濾的類型 ? 按濾膜結(jié)構(gòu)可分為深層過濾表面過濾和膜過濾；按濾膜作用可分為澄清過濾、預(yù)過濾和終端過濾。 制藥用水的制備 過濾介質(zhì)及其結(jié)構(gòu) ? 在制藥用水制備中，通常使用微孔薄膜過濾器作為反滲透等除鹽設(shè)備的保安過濾器、用水終端的除菌過濾以及制藥用水貯罐的呼吸除菌過濾。常用的濾材有以下幾種。 ①聚偏二氟乙烯； ②聚丙烯； ③聚砜； ④尼龍； ⑤聚四氟乙烯（ PTFE）； ⑥金屬復(fù)合膜； 制藥用水的貯存與分配輸送 制藥用水系統(tǒng)的貯存 ? 對(duì)于制藥用水的使用來說，理想的水系統(tǒng)應(yīng)是恒定地產(chǎn)水和恒定量的用水，不加貯罐。系統(tǒng)制備多少水，工藝過程就即時(shí)地使用多少水。事實(shí)上，藥品生產(chǎn)的不同階段對(duì)工藝用水的種類、用水時(shí)間、水的溫度及數(shù)量各不相同，不可能恒定，生產(chǎn)的各種需要必然會(huì)造成用水高峰期，也會(huì)出現(xiàn)不消耗水的時(shí)間。因此，制藥用水的貯存方式成為工藝用水系統(tǒng)四大組成部分之一，即工藝用水