【正文】 狀況稱為臨界狀況，一般都以2300為Re的臨界值。千克—秒制中雷諾準(zhǔn)數(shù)的單位為：dqρ/ц=（m）（m/s）（kg流體運動的類型可從雷諾實驗中觀察到。制藥用水系統(tǒng)管道內(nèi)的水力計算與普通給水管道內(nèi)水力計算的主要區(qū)別在于：制藥用水系統(tǒng)的水力計算應(yīng)仔細(xì)地考慮微生物控制對水系統(tǒng)中的流體動力特性的特殊要求。設(shè)計秒流量值的確定需要考慮工藝用水量的實際情況、用水量的變化以及影響的因素等。制藥用水的情況因各個工藝用水點的使用條件不同，差異很大。無論采用哪一種算法，應(yīng)盡量考慮生產(chǎn)工藝用水的需求，應(yīng)在藥品制造的整個生產(chǎn)周期內(nèi)比較均勻，并具有規(guī)律性；同時應(yīng)盡量考慮為適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展，水系統(tǒng)未來可能的規(guī)模擴展。制藥用水系統(tǒng)管道的排水坡度一般取1%或1cm/m。由于熱原不具有揮發(fā)性。反滲透、超濾、微孔膜過濾有其相似之處，它們都是在壓差的驅(qū)動下，利用膜的特定性能將水中離子、分子、膠體、熱原、微生物等微粒分離，但它們分離的機理及對象有所不同。從非勻質(zhì)超濾膜電子掃描圖可以看到，超濾的過濾介質(zhì)具有類似篩網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，而過濾僅限于濾膜的表面。由于熱原的分子量在5104以上，其直徑大小一般在1~50μm之間，因此能被有效去除。如果水中含有泥砂污物，則有效水層厚度還應(yīng)下降，水流速度亦減小。通常，清潔頻率為每年至少1次。當(dāng)使用不帶功率顯示器紫外燈時，應(yīng)以適當(dāng)方式記錄紫外燈的累計工作時間，以防止燈管超過使用期而影響制藥用水系統(tǒng)的正常運行。盡管中國藥典收載的純化水標(biāo)準(zhǔn)中沒有微生物污染控制的項目和限度，但一般地說，上述條件均能滿足。以取得最佳殺菌效果。紫外線殺菌燈為高強度低壓汞燈，這種紫外線的輻射能量占燈管總輻射能量的80%以上，為保證殺菌效果，要求其紫外線照射量大于3000μWs/cm2。 不同波長的紫外線滅菌能力波長/nm220230240250254257260270280290300310360400相對滅菌率/%紫外線的滅菌效果同紫外線的照射量不成線性關(guān)系，即被殺死細(xì)菌的百分?jǐn)?shù)并不是與照射劑量成正比的（紫外線照射量等于紫外線的輻照度值乘以時間）。所以臭氧和氯氣結(jié)合起來使用，看來是水系統(tǒng)消毒最為理想的方式。在實際生產(chǎn)中，及時進行調(diào)節(jié)有一定的困難。從理論說，去除或降低臭氧殘留的方法有活性炭過濾、催化轉(zhuǎn)換、熱破壞、紫外線輻射等。由于它不穩(wěn)定、易分解，無法作為一般的產(chǎn)品貯存，因此需在現(xiàn)場制造。①病毒 已經(jīng)證明臭氧對病毒具有非常強的殺滅性，2min就會失去活性。（1）化學(xué)性質(zhì)及功效臭氧（O3）是氧的同素異形體，它是一種具有特殊氣味的淡藍(lán)色氣體。二、 臭氧消毒 在水處理系統(tǒng)中，水箱、交換柱以及各種過濾器、膜和管道，均會不斷的滋生和繁殖細(xì)菌。對制藥用水系統(tǒng)而言，巴氏消毒常指低溫滅菌。貯罐的內(nèi)部表面應(yīng)使用機械拋光或機械拋光加電拋光，以致貯罐的內(nèi)表面光潔度達(dá)到Ra=，罐體外部的表面也應(yīng)拋光處理。貯罐還應(yīng)設(shè)有純蒸汽滅菌裝置，必要時可對整個工藝用水系統(tǒng)滅菌。對于貯罐的選用，在大多數(shù)情況下采用立式貯罐是比較合理的，因為立式貯罐可滿足罐內(nèi)水位不會降到系統(tǒng)輸送泵的凈正吸水壓頭（）所要求的水位之下，所需要的貯水容積相對來說較小，也即貯罐容積的利用率較高。由于貯罐有放空管對水位的變化作動力學(xué)的補償，因而在貯罐罐頂上方應(yīng)配以疏水性的除菌級呼吸過濾器，以減少進出水時可能造成的外部空氣中微生物和固體粒子進入貯罐后污染貯水。（7） 噴淋裝置 為滿足定期清潔的要求，貯罐頂部需設(shè)置噴淋裝置（噴淋球或噴淋管），以便必要時進行在線清潔。為了保護貯罐內(nèi)貯水不會受到污染，溢流管不得直接與排水系統(tǒng)相通，其間要有衛(wèi)生型水封，溢流管上不允許安裝閥門。常見的管道配件敘述如下：（1） 進水管在純化水或蒸餾水入貯罐的進水管道上應(yīng)安裝適當(dāng)?shù)拈y門，以便必要時隔離進水管路。按照貯罐能否進行在線滅菌來分，又可將貯罐分為受壓貯罐（壓力容器）和常壓貯罐（非壓力容器）。否則水泵空轉(zhuǎn)，一則造成機械故障甚至泵的損壞，二則使生產(chǎn)供水中斷或達(dá)不到規(guī)定需要量而影響生產(chǎn)。貯罐設(shè)計的理念極其相似，在制藥用水貯罐設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)中，影響確定貯罐的類型和容量以及微生物控制方法和主要因素是用戶的水質(zhì)要求和用水量負(fù)荷高峰與低谷的分布情況，貯罐需要的數(shù)量、使用周期和時間。還應(yīng)當(dāng)指出，源水的水質(zhì)必須監(jiān)控，取水點應(yīng)盡可能避開污染源。制藥用水制備方法選定原則制藥用水系統(tǒng)除控制化學(xué)指標(biāo)及微粒污染外，必須有效地處理和控制微生物及細(xì)菌內(nèi)毒素的污染。這些是各國根據(jù)本國的實際情況用以保證注射用水質(zhì)量的必要條件。另一方面，以符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)的水為源水來制備純化水，或以符合標(biāo)準(zhǔn)的純化水來制備注射用水，并不一定能保證出水達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，這與所選用設(shè)備的性能相關(guān)。制藥用水的貯存一、 貯罐及其選用制藥用水系統(tǒng)中，純化水的貯存和注射用水的貯存具有相似的要求和微生物控制標(biāo)準(zhǔn)。制藥用水貯罐容量的大小，應(yīng)以滿足不同產(chǎn)品生產(chǎn)時用水高峰期的需要為原則，即不同產(chǎn)品生產(chǎn)的任何用水高峰時，貯罐內(nèi)的水位均不得低于輸送泵所要求的水位（）。在制藥用水系統(tǒng)中廣泛采用的貯罐可分為立式貯罐與臥式貯罐兩種類型。貯罐還應(yīng)有防止蒸汽在系統(tǒng)中過濾器積存冷凝水后長菌的措施，應(yīng)對過濾器定期進行檢查。溢流管口底應(yīng)在允許最高水位以上20mm，溢流管徑應(yīng)比進水管大一些。（6） 呼吸過濾器 工藝用水過程中，為避免因貯罐內(nèi)部水位變化而造成的水體污染。這樣做的好處是防止水中氧含量的升高、二氧化碳進入貯罐并能防止微生物污染。理想的方案是將貯罐設(shè)置在既靠近制水設(shè)備，又靠近用水點的位置，還應(yīng)注意方便操作，便于維修的實際需要。一般情況下，貯罐設(shè)有液位控制器，以保證有足夠的水在使用回路中保持循環(huán)?？刹鹦读悴考c罐體之間的密封材料應(yīng)無毒、無析出物、耐高溫、壽命長、絕無脫落物，各種物理化學(xué)性能指標(biāo)符合注射級（注射用水）或衛(wèi)生級（純化水）工藝用水的質(zhì)量要求。它也可指射線殺菌法破壞某種食品（如魚或蚌肉）內(nèi)的大部分微生物以防止其變質(zhì)的過程。一個前處理能力較好的水系統(tǒng)，細(xì)菌內(nèi)毒素則可控制在5EU/ml的水平。使用臭氧消毒并在用水點前安裝紫外燈減少臭氧殘留，是制藥用水系統(tǒng)、尤其是純化水系統(tǒng)消毒的常用方法之一。臭氧對酵母和寄生生物等也有活性，例如可以用它去除以下類型的微生物和病毒。（2）臭氧的發(fā)生及常用濃度臭氧的半衰期僅為3060min。（3）殘留臭氧去除法經(jīng)臭氧消毒處理過的水在投入藥品生產(chǎn)前，應(yīng)當(dāng)將水中殘存（過剩）的臭氧去除掉，以免影響產(chǎn)品質(zhì)量。 （4）注意事項臭氧最適用于水質(zhì)及用水量比較穩(wěn)定的系統(tǒng)，當(dāng)其發(fā)生變化時應(yīng)及時調(diào)整臭氧的用量。氯氣則具有持久、靈活、可控制的殺菌作用，在管網(wǎng)系統(tǒng)中可連續(xù)使用。由表可以看出，超過或低于254257nm的紫外線，隨波長的增加或減少，滅菌效果均急劇下降。例如酵母菌要達(dá)到90%~100%的滅菌率時，需要紫外線照射量為14700μW其殼筒內(nèi)壁要求有很高的光潔度，要求其對紫外線的反射率達(dá)85%左右。（3）紫外消毒的影響因素和注意事項紫外線的強度、紫外線光譜波長和照射時間是紫外光線殺菌效果的決定因素。紫外線殺菌器對水質(zhì)的要求一般為：色度15，濁度5，總鐵含量，細(xì)菌含量≤900個/ml?，F(xiàn)國外使用的紫外燈均帶功率顯示器，不需要人工對使用時間進行累計和計算。使用過程中應(yīng)定期將套管抽出，用無水乙醇擦拭，以保持石英套管清潔狀態(tài)。如果水中含有芽胞細(xì)菌，水的流速減少至90L/h。反滲透反滲透膜的孔徑最小，按其阻滯污染物（包括熱原）的分子量大小計，一般在100~200之間。超濾膜孔徑大的一端與微孔濾膜相重疊，小孔一端與反滲相重疊。微孔過濾為靜態(tài)過濾，將溶液攪拌，以消除濃差極化層；超濾則是動態(tài)過濾，濾膜表面不斷受到流動溶液的沖刷，故不易形成濃差極化層。使用大分子陰離子交換樹脂去除熱原，它對藥液中內(nèi)毒素污染程度較低，比較適用。這個要求應(yīng)作為設(shè)計參數(shù)確定在系統(tǒng)中。一種是根據(jù)單位時間工藝生產(chǎn)流程中某種耗水量最大的設(shè)備為基礎(chǔ)考慮，即考慮工藝生產(chǎn)中最大（或峰值）用水量及最大（或峰值）用水時間；另一種是按照消耗在單位產(chǎn)品上的平均用水量（這個水量包括輔助用水）來計算。一般來說，工藝用水點越多，用水工藝設(shè)備越完善，每天中用水的不均勻性就越小。其主要的設(shè)計依據(jù)就是工藝管道所通過的設(shè)計秒流量數(shù)值。因此，針對制藥用水的特殊性，利用水的流體動力特性，恰當(dāng)?shù)剡x取分配輸送管道內(nèi)水流速度，對于工藝用水系統(tǒng)的設(shè)計至關(guān)重要。工業(yè)上流體管道內(nèi)部的流動速度，可供參考的有以下的經(jīng)驗數(shù)值：（1）普通液體在管道內(nèi)部流動時大都選用小于3 m/s的流速，~ m/s，~3 m/s；（2）低壓工業(yè)氣體的流速一般為8~15m/s，較高壓力的工業(yè)氣體則為15~25 m/s，飽和蒸汽的流速可選擇20~30 m/s，而過熱蒸汽的流速可選擇為30~50 m/s。例如在米因而只有當(dāng)Re等于或大于10000時，才能得到穩(wěn)定的湍流。流體處于滯流狀態(tài)下時，流速沿導(dǎo)管直徑依拋物線的規(guī)律分布。在真正的滯流層中，流體速度近似地成直線下降，到管壁處速度趨于零。對于湍流，實驗證明，其流經(jīng)的直管距離達(dá)到40倍管道直徑以后，穩(wěn)定的狀態(tài)才方可獲得。制藥工藝管道內(nèi)滿足微生物控制的流速采用2~3m/s。彎頭0．3T型接頭1．5入口0．5出口1．0④管道中的壓力損失，有下列兩種公式： Σ△р=Σ△рy+Σ△рfi+Σ△рva式中р——總管道的阻力；рy——管道的沿程阻力；рfi——管接頭的阻力；рva——閥門阻力。制藥用水系統(tǒng)設(shè)備選型一、制藥用水系統(tǒng)設(shè)備的特殊要求制藥用水系統(tǒng)內(nèi)選用的設(shè)備，其基本特性與非制藥用水系統(tǒng)設(shè)備的性能并無多大的區(qū)別。例如，如果是采用熱處理的方法（巴斯德消毒或蒸汽滅菌），則活性炭過濾器或軟化器的制造材料應(yīng)采用耐溫的材料，比如不銹鋼；而當(dāng)采用化學(xué)消毒劑（臭氧或雙氧水）時，則設(shè)備的制造材料可以不考慮耐溫問題，轉(zhuǎn)而考慮設(shè)備耐腐蝕的壽命問題，比如采用玻璃鋼樹脂內(nèi)襯PE。對純蒸汽系統(tǒng)設(shè)備的特殊要求純蒸汽設(shè)備首先應(yīng)能生產(chǎn)出具有注射用水同樣水質(zhì)指標(biāo)的純蒸汽，純蒸汽的壓力在克服管道系統(tǒng)阻力的基礎(chǔ)上，能夠滿足滅菌設(shè)備或?qū)ο到y(tǒng)管道進行濕熱滅菌的壓力與溫度要求。典型純化水系統(tǒng)的配置，其設(shè)計要點簡介如下。這些雜質(zhì)與水形成溶膠狀態(tài)的膠體微粒，由于布朗運動和靜電排斥力而呈現(xiàn)沉降穩(wěn)定性和聚合穩(wěn)定性,通常它們不可能用自然沉降的方法除去，而應(yīng)經(jīng)源水預(yù)處理，即用添加絮凝劑來破壞溶膠的穩(wěn)定性，使細(xì)小的膠體微粒絮凝成較大的顆粒，通過砂濾和炭濾預(yù)過濾除去這些顆粒?；钚蕴康倪@種結(jié)構(gòu)特點，使它的吸附表面積能達(dá)到500~2000m2/g，由于一般有機物的分子直徑都略小于2~5nm，因此活性炭對有機物的吸附最有效。這對防止反滲透膜表面結(jié)垢，提高反滲透膜的工作壽命和處理效果意義極大。高壓泵的性能穩(wěn)定可靠，以保證水系統(tǒng)的運行。（12）酸堿再生箱與水力噴射泵為確保混床中的陰離子樹脂和陽離子樹脂的再生需要，系統(tǒng)設(shè)置了適當(dāng)容量的酸堿再生箱2只并配套噴射泵。（16）二級純化水泵二級純化水泵應(yīng)采用衛(wèi)生級泵。為使該處理單元具有確定的處理微生物的能力，又不會因微生物積累過多而對下流側(cè)造成污染，有必要對其進行定期的消毒