【文章內(nèi)容簡介】 查以確認(rèn)圖紙是否準(zhǔn)確描述水系統(tǒng)的構(gòu)造結(jié)構(gòu)，〔如必要〕進(jìn)行專門的試驗(yàn)以確認(rèn)安裝是否符合設(shè)計(jì)要求；（5） 建立運(yùn)行確認(rèn)〔OQ〕，包括：檢測(cè)和檢查以確認(rèn)設(shè)備，系統(tǒng)報(bào)警和控制是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)，建立適當(dāng)?shù)念A(yù)警限和糾偏限?！策@個(gè)確認(rèn)階段可能與下一步的某些方面相重疊〕；（6） 建立預(yù)性能確認(rèn)(PQ)：確認(rèn)關(guān)鍵工藝參數(shù)操作范圍是否適合〔在此驗(yàn)證階段，證實(shí)關(guān)鍵質(zhì)量屬性與操作參數(shù)的預(yù)警限和糾偏限〕； 性能確認(rèn)安裝設(shè)備管路及控制系統(tǒng)確認(rèn)關(guān)鍵的工藝參數(shù)并建立操作范圍安裝確認(rèn)對(duì)于關(guān)鍵質(zhì)量控制指標(biāo)建立預(yù)警限和糾偏限建立糾偏行動(dòng)所采取的措施運(yùn)行確認(rèn)同步/回憶性驗(yàn)證建立系統(tǒng)的重現(xiàn)性與可靠性評(píng)估季節(jié)變化的影響證實(shí)預(yù)警限和糾偏限及糾偏行動(dòng)措施是否適合預(yù)〔前〕驗(yàn)證－證實(shí)關(guān)鍵工藝參數(shù)操作范圍的是否適合驗(yàn)證維護(hù)　變更控制　周期性回憶定義水質(zhì)量指標(biāo)定義包括處理技術(shù)、操作參數(shù)和糾正的活動(dòng)特征的系統(tǒng)和次系統(tǒng)以符合水的質(zhì)量指標(biāo)系統(tǒng)設(shè)備變更/調(diào)整變更變更變更圖3　水系統(tǒng)驗(yàn)證生命周期（7） 保證正在進(jìn)行的控制規(guī)程的適當(dāng)性，例如，消毒的頻率；（8） 驗(yàn)證維護(hù)程序的增補(bǔ)〔也稱為連續(xù)的驗(yàn)證生命周期〕：包括某種機(jī)制以控制水系統(tǒng)的變更，建立和實(shí)現(xiàn)預(yù)定的預(yù)防性維護(hù)保養(yǎng)〔包括儀器的再校驗(yàn)〕。另外，驗(yàn)證維護(hù)工作應(yīng)包括一針對(duì)關(guān)鍵過程參數(shù)和糾偏行動(dòng)措施的監(jiān)測(cè)程序；（9） 制定一周期性的檢查系統(tǒng)性能與再校驗(yàn)的時(shí)間表；（10） 完成驗(yàn)證方案，記錄步驟19。純化水與注射用水系統(tǒng)　　用于生產(chǎn)純化水和注射用水的系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝與運(yùn)行的組成結(jié)構(gòu)、控制技術(shù)和程序都比擬相似。兩種水的質(zhì)量指標(biāo)的不同點(diǎn)僅在于注射用水在細(xì)菌內(nèi)毒素方面存在要求，和二者的制備方法不同，至少在制備的最后的步驟上不同。在設(shè)計(jì)既符合純化水和注射用水的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的水系統(tǒng)時(shí)，可考慮其二者在質(zhì)量要求的相似性。而關(guān)鍵的區(qū)別在系統(tǒng)的控制程度和最后需要保證去除細(xì)菌和細(xì)菌內(nèi)毒素的凈化步驟上?！　∩a(chǎn)制藥用水一般采用使用連續(xù)的單元操作〔處理步驟〕，該連續(xù)的單元操作可獲得特定的水質(zhì)量指標(biāo)并且可保護(hù)后面連續(xù)的處理步驟的操作。為制藥用水選擇一適當(dāng)?shù)乃|(zhì)量所采用的有代表性的評(píng)估程序如圖2中的決策樹所示。此圖可以用來幫助定義特定的水使用的要求以及選擇單元操作。用來生產(chǎn)注射用水的最后的單元操作僅限于采用蒸餾或去除在化學(xué)雜質(zhì)與微生物方面與蒸餾等效的或更高級(jí)的其它工藝。蒸餾技術(shù)是已經(jīng)是一種長期可靠的技術(shù)，且已被證實(shí)其可以作為生產(chǎn)注射用水的一個(gè)操作單元。但是其它技術(shù)，例如緊隨在其它化學(xué)純化工藝后的超濾，如果通過驗(yàn)證，證明它們與蒸餾一樣高效和可靠，也可適用于生產(chǎn)注射用水。對(duì)于古老的技術(shù)來說，新的材料的出現(xiàn)，例如反滲透和超濾〔允許在升高的微生物溫度下間歇地或連續(xù)地操作〕，表現(xiàn)出對(duì)于其有效應(yīng)用于生產(chǎn)注射用水方面的保證。應(yīng)設(shè)計(jì)驗(yàn)證方案以建立系統(tǒng)適應(yīng)性，并充分了解凈化系統(tǒng)、操作條件的范圍、所要求的前處理以及最可能出現(xiàn)問題。也有必要論證監(jiān)測(cè)方案的有效性并建立系統(tǒng)驗(yàn)證維護(hù)方面的文件記錄與確認(rèn)要求。在試驗(yàn)性的安裝方面中進(jìn)行的考查有助于規(guī)定操作參數(shù)和確定所期望的水質(zhì)量以及識(shí)別可能出現(xiàn)哪些方面的問題。然而，特定單元操作確實(shí)認(rèn)只能作為已安裝的操作系統(tǒng)的驗(yàn)證的一局部來進(jìn)行操作。在選擇特定單元操作和水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)特性時(shí)，應(yīng)該考慮源水的質(zhì)量、為后續(xù)處理步驟所選擇的技術(shù)、水分配系統(tǒng)的范圍和復(fù)雜性以及適當(dāng)?shù)乃幍湟?。例如，在注射用水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上，最后的工藝〔蒸餾或根據(jù)正文所使用的其它經(jīng)過驗(yàn)證的工藝〕必須能有效地減少細(xì)菌內(nèi)毒素且必須進(jìn)行驗(yàn)證。單元操作問題　　下面內(nèi)容是關(guān)于所選擇的單元操作、與它們相關(guān)的操作及驗(yàn)證方面的簡單描述。并未討論所有的單元操作，也未說明所有潛在的問題。其目的是著重以下問題：設(shè)計(jì)、安裝　、操作、維護(hù)保養(yǎng)以及水系統(tǒng)驗(yàn)證監(jiān)測(cè)參數(shù)方面。預(yù)過濾預(yù)過濾的目的－也被稱為最初的、粗糙的或深層過濾－是為了去除來自源水中710181。m的粒子的固體污染物，并保護(hù)下游的部件免受此顆粒的危害，而這些顆?？赡茏璧K設(shè)備的性能并縮短它們的有效壽命。此粗糙的過濾技術(shù)主要利用篩分作用來捕獲粒子并且具有高的“污物負(fù)荷〞的深層過濾介質(zhì)。這樣的過濾裝置在廣泛的設(shè)計(jì)和針對(duì)不同的應(yīng)用方面都可以使用。，從顆粒床過濾器〔例如對(duì)于較大的水系統(tǒng)的多層過濾器或砂濾器〕到對(duì)于較小水系統(tǒng)的筒式過濾器，其去除效率和能力有很大不同。裝置與系統(tǒng)配置在過濾介質(zhì)的類型和工藝中的位置有很大的不同。顆粒狀的或筒式的預(yù)過濾器常常位于，去除源水中的消毒劑的單元操作之前的水預(yù)處理系統(tǒng)。然而，這個(gè)位置并不能排除定期微生物控制的需要，因?yàn)?，盡管在源水中存在消毒劑的情況下生長速度較慢，生物膜仍可以生長?？赡苡绊懮顚舆^濾性能的設(shè)計(jì)與操作問題包括：過濾介質(zhì)的溝流、泥沙的封堵、微生物生長以及不適當(dāng)?shù)姆礇_期間過濾介質(zhì)的流失。控制措施包括：在使用與反沖期間壓力與流量監(jiān)測(cè)、消毒以及更換過濾介質(zhì)。另外一個(gè)重要的設(shè)計(jì)內(nèi)容是過濾器的尺寸，以防止溝流和介質(zhì)喪失從而造成不適當(dāng)?shù)乃牧魉?，并且正確的尺寸可以降低過度頻繁反沖或較少的反沖或筒式過濾器的更換?；钚蕴剂畹幕钚蕴即参降头肿恿康挠袡C(jī)物和氧化劑，例如氯和氯胺的化合物，并能從水中去除它們。它們用于得到某一質(zhì)量指標(biāo)的水并保護(hù)下游的不銹鋼外表、樹脂以及膜不與之發(fā)生反響。在活碳性床的操作中主要的問題包括：容易長菌的特點(diǎn)；可能形成水力溝流；有機(jī)吸附的能力；不適當(dāng)?shù)乃魉俸徒佑|時(shí)間；不能保持在原位進(jìn)行再生；細(xì)菌、內(nèi)毒素、有機(jī)化學(xué)物質(zhì)以及細(xì)的碳粒子的脫落?？刂拼胧┌ǎ罕O(jiān)測(cè)水流速和壓差；用熱水或蒸汽消毒；反沖；進(jìn)行吸附能力的檢測(cè)以及時(shí)常進(jìn)行更換碳床。如果活性碳床用于減少有機(jī)物，它也適用于監(jiān)測(cè)流入物與流出物的TOC。由于蒸汽的溝流，甚至不能穿透碳床，而導(dǎo)致用蒸汽對(duì)碳床進(jìn)行消毒常常是不徹底的，意識(shí)到這點(diǎn)很重要。這種現(xiàn)象可以通過使用熱水消毒來防止。意識(shí)到在粒狀的碳粒子〔以及在去離子床和多層床上發(fā)現(xiàn)的粒子〕外表形成的微生物生物膜可以導(dǎo)致相鄰的床粒子粘結(jié)在一起，也是非常重要的。當(dāng)大塊的粒子以此種形式凝聚在一起時(shí)，正常的反沖和床流化參數(shù)可能缺乏以分散它們，導(dǎo)致不能有效地去除所截留的碎片、松散的生物膜以及微生物控制條件〔以及在凝聚的去離子樹脂上的再生用化學(xué)物質(zhì)〕的穿透。為防止它們的微生物問題，也可選擇其他技術(shù)，例如可使用消毒劑中和的化學(xué)添加劑和可再生的有機(jī)凈化裝置代替活性碳床。然而，這些替代技術(shù)與活性碳的機(jī)制不同，在去除消毒劑和某些有機(jī)物方面不如活性碳床有效，并且有一系列不同的操作問題和控制措施，而這些問題與活性碳床一樣麻煩。添加劑在水系統(tǒng)中使用化學(xué)添加劑，〔a〕通過使用消毒劑〔例如含氯的化合物以及臭氧〕控制水中的微生物，〔b〕通過使用絮凝劑增強(qiáng)懸浮固體的去除，〔c〕去除含氯化合物，〔d〕防止在RO膜上結(jié)垢，〔e〕為通過RO更好的去除含碳和含氨的化合物而調(diào)節(jié)pH。只要這些添加劑通過后續(xù)的處理步驟去除或不出現(xiàn)在成品水中，它們并不構(gòu)成“添加物〞。在系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)計(jì)控制添加劑和監(jiān)控程序來確保連續(xù)有效的濃度以及它們的去除，并且控制添加劑應(yīng)被包括在監(jiān)控程序中。有機(jī)物凈化劑有機(jī)物凈化裝置使用能夠去除水中有機(jī)物和內(nèi)毒素的大網(wǎng)絡(luò)的弱堿性陰離子交換樹脂。它們可以用適當(dāng)?shù)目蓺⑺郎锏母g性的鹽水溶液進(jìn)行再生。操作中注意的問題：有機(jī)物去除能力、顆粒反響性樹脂外表的化學(xué)與微生物污染、流速、再生頻率以及樹脂碎片的脫落?？刂拼胧┌ǎ毫魅胛锱c流出物的TOC檢測(cè)，反洗、水壓性能的監(jiān)測(cè)、以及在下游使用過濾器來去除樹脂細(xì)片。軟化劑水軟化劑可以位于消毒劑去除裝置的上游或下游。它們利用鈉基的陽離子交換樹脂來去除水中的硬度離子，例如鎂和鈣，它們將污染或影響下游處理設(shè)備〔例如反滲透膜、去離子裝置以及蒸餾裝置〕的性能。水軟化劑也可以用于去除其它具有較低親和力的陽離子，例如銨離子，銨離子一般由源水中所用的氯消毒劑產(chǎn)生，并有可能穿過其它的下游的裝置操作。如果去除銨是水軟化的目的之一，軟化劑必須位于消毒劑去除操作的下游，因?yàn)橄緞┤コ僮鞅旧硪部赡軓闹泻秃蟮穆认緞┲嗅尫配@。水軟化劑樹脂床可用濃縮的氯化鈉溶液〔鹽水〕進(jìn)行再生。主要的問題包括：微生物繁殖、由生物膜引起的樹脂顆粒凝聚、不適當(dāng)?shù)乃魉僖约敖佑|時(shí)間引起的溝流、離子交換的能力、有機(jī)物和樹脂顆粒的污染、從新樹脂中浸出的有機(jī)物、樹脂料粒的碎片、由含有大量氯的水引起的樹脂分解，以及再生時(shí)鹽溶液的污染。控制措施包括：在低用水量期間的水的再循環(huán)、對(duì)樹脂和鹽水系統(tǒng)進(jìn)行定期消毒、采用微生物控制設(shè)施〔例如紫外和氯〕、位于消毒劑去除步驟的下游〔如果僅用于軟化〕、采用適當(dāng)?shù)脑偕l率、監(jiān)測(cè)流出物〔例如硬度離子和可能的銨〕以及在下游安裝過濾器以去除樹脂細(xì)片。如果一個(gè)軟化劑被用于去除來源于含氯源水中的銨，那么其去除能力、接觸時(shí)間、樹脂外表的污染、pH、以及再生頻率是非常重要的。去離子去離子〔DI〕、以及連續(xù)的電去離子〔CEDI〕是通過去除陰、陽離子以提高水的化學(xué)質(zhì)量水平的有效方法。DI系統(tǒng)使用要求用酸和堿進(jìn)行周期性再生的樹脂。一般地，陽離子樹脂要用鹽酸或硫酸進(jìn)行再生，它們〔鹽酸或硫酸〕用氫離子置換被捕獲的陽離子。陰離子樹脂要用氫氧化鈉或氫氧化鉀進(jìn)行再生，它們用氫氧根離子置換被捕獲的陰離子。由于游離的內(nèi)毒素是帶有負(fù)電荷的，有一些內(nèi)毒素被陽離子樹脂所去除。兩個(gè)再生的化學(xué)物質(zhì)均可殺死生物并提供了一個(gè)控制微生物手段。這個(gè)系統(tǒng)可以被設(shè)計(jì)成陰、陽離子樹脂在單獨(dú)的或“兩個(gè)〞床中或它們可以被混合在起形成一個(gè)混合床。兩個(gè)床很容易再生，但去離子水的效率比混合床低，而混合床有一相當(dāng)復(fù)雜的再生工藝。為此也可以使用可交換的樹脂罐。CEDI系統(tǒng)由混合樹脂、選擇性滲透膜和電荷組成，可提供連續(xù)的流量〔產(chǎn)品和廢水濃縮〕和連續(xù)再生。水進(jìn)入樹脂局部和廢水〔濃縮〕局部。當(dāng)水流經(jīng)樹脂的時(shí)候，被除去離子變成產(chǎn)品水。樹脂起著指揮者的作用，能使電能驅(qū)趕所捕獲的陽離子與陰離子通過樹脂和適當(dāng)?shù)哪?，使它們濃縮并在水流去除它們。電能也能將樹脂〔產(chǎn)品〕局部中的水別離成氫和氧。這樣的別離可使樹脂連續(xù)再生，而不需要再生添加劑。然而，與傳統(tǒng)的去離子不同，CDER裝置必須用已得到局部純化的水來啟動(dòng)，因?yàn)楫?dāng)用含有較多離子的未經(jīng)純化的源水啟動(dòng)時(shí)，通常不能生產(chǎn)出合格的純化水。所有去離子裝置的問題包括：微生物和內(nèi)毒素控制；化學(xué)添加劑對(duì)樹脂和膜的影響；樹脂的損耗、分解以及污染。DI裝置特定的問題包括：再生頻率和再生的徹底性、溝流、由生物膜引起的樹脂顆粒的凝聚、從新樹脂中浸出的有機(jī)物、為混合床再生而引起的全部樹脂的別離以及混合的空氣污染〔混合床〕?？刂拼胧┎槐M相同，但主要包括：再循環(huán)回路、用紫外燈控制流出水中的微生物、監(jiān)測(cè)電導(dǎo)率、頻繁的再生以減少和控制微生物生長、針對(duì)適宜的水流速和接觸時(shí)間來制造大小適宜的設(shè)備以及采用提高溫度的方法。應(yīng)配置混合床裝置的內(nèi)局部布器和再生管路以保證再生用化學(xué)物質(zhì)接觸到所有的內(nèi)床、管道外表和樹脂?？山粨Q的樹脂罐可能是污染物的來源并且應(yīng)該被仔細(xì)的檢測(cè)。為了保證去離子裝置的正常性能，其關(guān)鍵因素在于應(yīng)能充分熟悉了解以前的樹脂的使用、樹脂的再生與使用之間最少的貯存時(shí)間以及適當(dāng)?shù)南境绦?。反滲透反滲透〔RO〕裝置使用一個(gè)半滲透膜。RO膜的“孔“實(shí)際上是聚合物分子間的節(jié)間的距離?？鬃阋栽试S水分子通過，但因太小而不允許水合的化學(xué)離子通過。然而，許多因素〔包括pH，溫度以及穿過膜的壓差〕影響此膜的選擇性。伴隨著正確地控制，RO膜可以提高化學(xué)的、微生物的以及內(nèi)毒素的質(zhì)量。這個(gè)過程的水流有源水、產(chǎn)品水〔滲透水〕和廢水〔丟棄〕組成。根據(jù)源水的情況，為到達(dá)所期望的性能和可靠性，有必要進(jìn)行前處理、改變系統(tǒng)配置并添加化學(xué)物質(zhì)。影響RO性能的主要因素是滲透水的回收比率，也就是說，通過膜的水量與未通過膜的水量的比例。這可以被幾個(gè)因素所影響，但主要是泵的壓力。回收率一般是75%，并且可以將大局部雜質(zhì)降低12個(gè)對(duì)數(shù)。對(duì)于大局部源水來說，這通常缺乏以符合純化水電導(dǎo)率標(biāo)準(zhǔn)。如果其它的因素〔例如，pH和溫度〕已被適當(dāng)?shù)卣{(diào)整，并且來自于含氯源水中的氨已在前面的步驟中被去除，那么此滲透水在通過另一個(gè)RO階段后所得到的第二次滲透的水，通常可以符合必需的滲透純度。為減少廢水量，增加壓力而得到較高的回收率將會(huì)導(dǎo)致滲透水質(zhì)量的降低。隨著時(shí)間的推移，為到達(dá)相同的滲透水流量，如果需要提高壓力，這是在膜變得不可逆的污染之前，局部膜堵塞〔需要被糾正〕的一種指示，并且昂貴的膜更換是唯一的選擇。在RO裝置的設(shè)計(jì)與操作相關(guān)的問題包括：對(duì)消毒劑和顆粒極度敏感的膜材料、化學(xué)的以及微生物的膜污染、膜和密封的完整性、可溶性氣體〔例如二氧化碳和氨〕的通過、以及廢水量，尤其是廢水排放被當(dāng)?shù)夭块T嚴(yán)格管理。膜或密封完整性的失敗將導(dǎo)致產(chǎn)品水受到污染?？刂品椒òǎ簩?duì)水流進(jìn)行適當(dāng)?shù)那疤幚恚贿x擇適當(dāng)?shù)哪げ牧?；進(jìn)行完整性挑戰(zhàn)實(shí)驗(yàn)；進(jìn)行膜設(shè)計(jì)以及耐熱性；周期性消毒；監(jiān)測(cè)壓差、電導(dǎo)率、微生物水平以及總有機(jī)碳。RO裝置的開展〔可以耐受消毒的水溫，可以在升高的水溫下有效和連續(xù)的運(yùn)行〕已大大增加了它們的微生物控制并防止了微生物污染。RO裝置可單獨(dú)使用也可與DI和CEDI以及超濾結(jié)合使用，以提高運(yùn)行狀況和并提高質(zhì)量。超濾超濾是一項(xiàng)在制藥用水系統(tǒng)中被廣泛使用的技術(shù)，用來去除水上游的內(nèi)毒素。它也可以使用半透膜，但與RO不同，它們經(jīng)常使用聚砜膜，通過預(yù)防聚合物分子互相到達(dá)較小的近似平衡，膜節(jié)間的“孔“在其生產(chǎn)期間被成心拉大。依據(jù)膜制作期間的平衡控制水平，可以做出不同分子量〞截?cái)帱c(diǎn)“的膜，使得具有超過這些截?cái)帱c(diǎn)級(jí)別的分子量的分子被拋棄，并且不能穿透過濾基質(zhì)。陶瓷的超濾器是另外一項(xiàng)分子篩分技術(shù)。陶瓷超濾器是自支持性的，并且非常耐用，可以反洗、化學(xué)清洗以及蒸汽消毒。然而，與膜式超濾器相比，它們可能要求更高的操作壓力。所有的超濾裝置主要是依據(jù)分子篩分的原理來工作。分子量截?cái)帱c(diǎn)級(jí)別在10,000到20,000 Da的超濾器常常被用于水系統(tǒng)中以去除內(nèi)毒素。此項(xiàng)技術(shù)作為中間