【正文】 根據(jù)工藝用水系統(tǒng)軸測圖選出要求壓力最大的管路作為計算管路；②依據(jù)管路中流量變化的節(jié)點對計算管路進行編號，并標明各計算管段的長度；③按上述（1）節(jié)提供的公式計算各管段的設(shè)計秒流量，工藝用水系統(tǒng)的設(shè)計秒流量可直接在2~3m/s范圍內(nèi)選?。虎苓M行水力計算，決定各計算管段的直徑和水壓頭損失，可通過查水力計算選用表，計算出水壓頭損失； ⑤按照計算結(jié)果，確定工藝用水系統(tǒng)所需的總水壓頭H（m）；⑥根據(jù)總水壓頭選擇水泵的功率和壓頭，并進行系統(tǒng)配管的校核計算。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，純化水用除鹽設(shè)備的基本作用與其他行業(yè)的基本相同。制藥用水系統(tǒng)只是在對微生物的控制上，有其特殊的要求，而系統(tǒng)中采用的水處理設(shè)備均圍繞控制系統(tǒng)內(nèi)微生物的要求作相應(yīng)的處理。對純化水系統(tǒng)設(shè)備的特殊要求對于純化水系統(tǒng)來說，水處理流程中的微生物控制始終貫穿于整個處理過程。例如，系統(tǒng)中如果采用活性炭過濾裝置或軟化器，則因為活性炭的吸附作用而攔截在過濾器上流側(cè)的有機物會不斷地增多，如果沒有相應(yīng)的除菌措施周期性地對活性炭過濾器進行消毒處理，降低活性炭過濾器上流側(cè)的生物負荷，則經(jīng)過一段時間的使用后，盡管活性炭過濾器本身的功能（降低余氯量和去除有機物）并沒有減小，但由于其上流側(cè)的有機物的堆集，會使活性炭過濾器使用后水中微生物的指標超過處理前的進水指標。又如，純化水的成品貯罐和配水管路要有定期進行微生物消毒的措施。因此，應(yīng)該根據(jù)工藝用純化水系統(tǒng)內(nèi)部所采用的水處理設(shè)備的功能和特點，圍繞控制和減少微生物的污染作文章。另外，還應(yīng)該根據(jù)所選用的消毒方法，恰當(dāng)?shù)剡x擇設(shè)備的制造材料。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。純化水設(shè)備還應(yīng)具備無不流動死水段的特性，全部設(shè)備都應(yīng)該具有能夠?qū)⑾到y(tǒng)內(nèi)部余水放空的能力，系統(tǒng)外部的水也不會倒流回系統(tǒng)而產(chǎn)生污染。總之，純化水處理設(shè)備和系統(tǒng)管道均應(yīng)有防止污染和定期消毒處理、降低生物負荷或恢復(fù)至有生物負荷水平的能力。對注射用水系統(tǒng)設(shè)備的特殊要求與純化水系統(tǒng)的要求類似，并且更為嚴格。注射用水系統(tǒng)尤其重視微生物指標的控制。注射用水系統(tǒng)中的主要設(shè)備為蒸餾水機、貯罐、衛(wèi)生級輸送水泵、閥門和輸送管道。對于這些設(shè)備或零部件，注射用水系統(tǒng)的特殊要求與純化水系統(tǒng)相比較近乎于苛刻。主要的原則是控制蒸餾水出水的質(zhì)量，蒸餾水機能夠?qū)ψ陨磉M行滅菌、以防止蒸餾水機的蒸餾水出水與冷卻水可能產(chǎn)生的交叉污染，水泵的衛(wèi)生管理，系統(tǒng)管道對微生物的滯留和滋生情況，系統(tǒng)用純蒸汽滅菌等等。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。純蒸汽設(shè)備和管道在不使用的時候，能夠與大氣隔離，不會受到空氣中微生物的污染。純蒸汽設(shè)備和蒸餾水機一樣，蒸餾器的換熱部分應(yīng)能夠防止冷卻水泄漏對純蒸汽產(chǎn)生的污染。典型制藥用水系統(tǒng)設(shè)計實例制藥用水系統(tǒng)根據(jù)工藝用水的要求和具體用水情況的不同，有各種各樣的系統(tǒng)設(shè)計形式。無論是哪一種系統(tǒng)設(shè)計形式，都圍繞著制藥用水的特殊情況，針對工藝用水的制備、貯存、分配輸送和微生物控制等方面的要求進行綜合性設(shè)計。制藥用水系統(tǒng)的設(shè)計都是綜合性設(shè)計。典型純化水系統(tǒng)流程設(shè)計要點純化水系統(tǒng)可以單一使用目的設(shè)計，也可以作為注射用水的前道工序來處理。純化水系統(tǒng)的設(shè)計可有多種選擇，這些選擇與源水的水質(zhì)、產(chǎn)品的工藝要求及企業(yè)的其他實際情況相關(guān)，最根本的原則是符合GMP的要求及生產(chǎn)出符合標準的純化水。典型純化水系統(tǒng)的配置，其設(shè)計要點簡介如下。（1） 源水貯罐一般源水貯罐應(yīng)設(shè)置高、低水位電磁感應(yīng)液位計，動態(tài)檢測水箱液位。在非低水位時仍具備源水泵、計量泵啟動的條件，水箱材料多采用非金屬，如聚乙烯（PE）。（2） 源水泵可采用普通的離心泵，泵應(yīng)設(shè)置高過熱保護器、壓力控制器，以提高泵的壽命。為防止出現(xiàn)故障，泵還應(yīng)設(shè)有自動報警系統(tǒng)。（3） 藥箱、計量泵假如源水水質(zhì)濁度較高，通常運用精密計量泵進行自動加藥（加藥量由調(diào)試時確定），同時可根據(jù)城市管網(wǎng)供水的特點及源水水質(zhì)報告，加入適量的絮凝劑，使源水中的藻類、膠體、顆粒及部分有機物等凝聚為較大的顆粒，以便經(jīng)后面的砂濾去除。加藥箱的材質(zhì)亦多為非金屬材料（如PE），計量泵的定量加藥應(yīng)與源水泵運轉(zhuǎn)同步進行。（4） 機械過濾器源水若使用井水，井水中常含有顆粒很細的塵土、腐殖質(zhì)、淀粉、纖維素以及菌、藻等微生物。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。在砂濾中所用的濾料多采用大顆粒石英砂，把源水中的絮狀雜質(zhì)（主要為有機物腐殖質(zhì)和粘土類無機化合物）去除，通過機械過濾器處理后，出水的濁度。由于源水中氯離子對金屬的氧化性，以及時間久了會使金屬的表面發(fā)生晶間腐蝕。因此，機械過濾器罐體可采用玻璃內(nèi)襯PE膽的非金屬罐體，或不銹鋼內(nèi)襯橡膠罐體。（5） 活性炭過濾器在本例的水系統(tǒng)中采用了反滲透處理工序，而反滲透進水除了要求淤集密度指數(shù)SDI≤5之外，還有另一個進水指標，即余氯，為此配置了活性炭過濾裝置。在系統(tǒng)中，活性炭過濾器主要具有兩個處理功能：①吸附水中的部分有機物，吸附率約為`60%左右；②吸附水中殘余余氯離子，因為對于粒度在1~2nm左右的無機膠體、有機膠體、深解性有機高分子雜質(zhì)和殘余氯離子，通過機械過濾器是難以去除的。為了進一步純化源水，使之達到反滲透濾膜的進水指標要求，在工藝流程中通常設(shè)計一級活性炭過濾器。~，是由于其結(jié)構(gòu)中存在大量平均孔徑在2~5nm的微孔和粒隙?；钚蕴康倪@種結(jié)構(gòu)特點，使它的吸附表面積能達到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。此外活性炭還有很強的脫氯能力，活性炭在整個吸附脫氯過程并不是簡單的吸附作用，而是在其表面發(fā)生了催化作用，因而活性炭不存在吸附飽和的問題，只是損失少量的炭，所以活性炭脫氯可以運行相當(dāng)長的時間?；钚蕴砍四苊撀燃拔接袡C物外，還能除去水中臭味、色度，以及殘留的濁度，在水系統(tǒng)中的綜合處理能力極強。但應(yīng)注意，活性炭在使用一定時期后，仍會減弱其吸附能力，而需要再生。經(jīng)以上二級處理，源水的純度得到大大提高。由于源水中殘余的氯離子對金屬的氧化性，以及長時間使用后會在金屬的表面發(fā)生晶間腐蝕。因此，活性炭過濾器的罐體可采用玻璃內(nèi)襯PE膽的非金屬罐體，或不銹鋼內(nèi)襯橡膠罐體。（6） 軟水器水系統(tǒng)中采用的軟化器是利用鈉型離子樹脂中可交換的Na+將水中的Ca+、Mg+交換出來，使源水軟化成軟化水。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。由于再生液中CL能使金屬腐蝕，因此軟化器罐體宜采用非金屬的材料制造，例如，玻璃鋼外殼內(nèi)襯PE膽，或不銹鋼內(nèi)襯橡膠罐體。軟化器的濾料采用鈉型陽離子樹脂。（7）精 濾精濾在水系統(tǒng)中又稱保安過濾，它通常由熔噴成型的孔徑為5μm的聚丙烯（PP）膜來實現(xiàn)。精濾是源水進入反滲透膜前最后一道處理工藝。其作用是防止上一道過濾工序可能存在的泄漏。否則，部分固體微粒就會滲入反滲透膜中，使反滲透膜阻塞。（8）高壓泵作為反滲透系統(tǒng)動力源的高壓泵，宜配置高、低壓保護、過熱保護，以防止泵的損壞。高壓泵的性能穩(wěn)定可靠，以保證水系統(tǒng)的運行。二級泵的材質(zhì)一般多選用316L不銹鋼。（9）反滲透主機水系統(tǒng)的反滲透主機主要部分是反滲透膜組件，由于反滲透的出水偏酸性，金屬的膜殼會逐漸被腐蝕，因此，膜殼的選材應(yīng)保證主機除鹽的作用長期、穩(wěn)定可靠的達到設(shè)計要求。反滲透主機是設(shè)計，殘余的反滲透基準水溫為25℃，水的利用率應(yīng)達到70%~75%，反滲透系統(tǒng)的總脫鹽率應(yīng)大于97%。反滲透的控制系統(tǒng)可采用微電腦PLC控制，來實現(xiàn)反滲透膜組件的順洗、制水、水箱滿、藥洗、高壓泵的高低壓保護、過熱保護等工藝過程的全自動控制，并應(yīng)帶有電導(dǎo)率的隨機顯示。（10）一級純化水箱（中間水箱）該設(shè)備的材質(zhì)可采用S304不銹鋼，容器的容量依據(jù)設(shè)計要求。（11）一級純化水泵（中間增壓泵）水系統(tǒng)的一級純化水泵應(yīng)設(shè)置高過熱保護器、壓力控制器、水量監(jiān)控器，以提高泵的壽命。出現(xiàn)故障時泵應(yīng)有自動報警系統(tǒng)。（12）酸堿再生箱與水力噴射泵為確?；齑仓械年庪x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。再生箱的材料應(yīng)采用耐腐蝕的非金屬材料。（13）混床離子交換裝置為了使經(jīng)過反滲透主機處理后的水質(zhì)達到電阻率≥2MΩm的要求，也為了保證離子交換器失效后樹脂的再生不影響生產(chǎn)，在設(shè)計中通常都配置2臺混床，1臺使用，1臺進行再生處理，整個使用、再生的過程可通過控制系統(tǒng)實現(xiàn)自動切換，手動再生。通常在水系統(tǒng)反滲透主機后設(shè)置有離子交換的深度除鹽裝置。離子交換器使用的濾料應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)樹脂。（14）微孔過濾器，是為了去除經(jīng)上述處理后在純化水中殘留的微小顆粒和離子交換裝置中所泄漏的破碎樹脂等，使出水最終達使用條件中對供水水質(zhì)的所有要求。（15）二級純化水箱即純化水成品水箱，該容器為316L不銹鋼材料制造，為了使容器內(nèi)積水完全排空和便于在線清洗，該容器應(yīng)采用圓頂圓底立式結(jié)構(gòu)。（16）二級純化水泵二級純化水泵應(yīng)采用衛(wèi)生級泵。泵的形式應(yīng)為無容積式氣隙，泵底最低處應(yīng)安裝排水閥以將水排盡。泵應(yīng)設(shè)置高過熱保護器、壓力控制器、水量監(jiān)控器，以提高泵的壽命。出現(xiàn)故障時，泵設(shè)有自動報警系統(tǒng)。泵的使用功率應(yīng)足夠大，足以使系統(tǒng)內(nèi)水的流速2m/s。（17）紫外線殺菌器盡管整個純化水系統(tǒng)通過以上的各個流程處理，使水質(zhì)達到了供水水質(zhì)的要求，但為了防止管道上的滯留水及容器管道內(nèi)壁滋生細菌而影響供水質(zhì)量，在反滲透處理單元進出口的供水管道末端均應(yīng)設(shè)置大功率的紫外線殺菌器，以保護反滲透處理單元免受水系統(tǒng)可能產(chǎn)生的微生物污染，杜絕或延緩管道系統(tǒng)內(nèi)微生物細胞的滋生。（18）巴斯德滅菌器在整個水系統(tǒng)中，有兩處需要對微生物進行特殊控制。一處是活性炭過濾器和軟化器，這是因為活性炭過濾器和軟化器的主要作用都是去除有機物，其上流側(cè)必定會隨使用時間的推移積累大量的有機物。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。另一處是成品純化水循環(huán)系統(tǒng)的定期消毒。在這個例子中，采用了巴斯德滅菌器完成上述所需的定期消毒滅菌。每個巴斯德滅菌器設(shè)置2個溫控探頭，一個在使用設(shè)備貯罐內(nèi)，另一個在熱交換器的出口處，巴斯德滅菌器的回水溫度不低于80℃，出水溫度在83℃以上。通常，每周消毒滅菌1次，整個消毒過程持續(xù)1~2h。巴斯德滅菌器常用的消毒程序是：貯罐的水量約15%，在一定時間內(nèi)升溫至80℃，然后保溫1~2h，然后冷卻，同時進純化水并降溫至25℃。巴斯德滅菌的消毒周期視微生物污染水平而定，例如當(dāng)微生物超過50CFU/ml時消毒處理。46 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