第三章制药用水系统技术要求

1、制药用水系统 李宝霞 二、制药用水系统的设计 原水 将为饮用水提供水源的水称其为原水。 深井水 通过深井开采的水，地下水。 自来水 城市自来水公司供应的水（市政水）。 原水中的杂质 原水中杂质通常可分为： 悬浮物 10-4毫米以上的杂质，泥沙、黏土、动植物残 骸、微生物和有机物。 胶体 10-510-4毫米范围内的杂质，胶体微粒带有一 定的电荷，有特殊的吸附能力。 溶解物 10-6以下以分子和离子状态存在。 自来水的水源 水库、湖泊水源 自然沉淀、水中悬浮物较少； 自然蒸发，浓缩，含盐量较高； 藻类、微生物益增长，腐殖质较高。 江河水源 悬浮物、胶体含量高； 含盐量低、硬度低； 水质不稳定，易

2、受污染。 自来水的水源 深井地下水 悬浮物、胶体含量低； 含盐量高、含铁量高、硬度高； 水质稳定，易受外界影响。 纯化水机组成 原水箱 多介质过滤器 活性炭过滤器 软化器 超滤装置 纳滤 微滤 反渗透系统 电去离子系统 纯化水机的微生物控制 原水箱 多介质过滤器 活性炭过滤器 软化器 超滤装置 纳滤 微滤 反渗透系统 反渗透原理 二级反渗透示意图 电去离子系统（EDI） 电渗析电渗析是利用是利用离子交换膜和直流离子交换膜和直流 电场电场的作用，从水溶液分离出电的作用，从水溶液分离出电 解质组分的一种解质组分的一种电化学分离过程。电化学分离过程。 典型过程：典型过程： 血液透析；血液透析； 膜

3、渗析液 溶剂 渗出液渗出液 原液原液 溶 质 溶 剂 A B x1 x2 溶剂扩散物质溶剂扩散物质 二、电渗析(Electrodialysis) 用于海水淡化、纯水制备和用于海水淡化、纯水制备和 废水处理；废水处理； 在分析上可用于无机盐溶液在分析上可用于无机盐溶液 的浓缩或脱盐的浓缩或脱盐 海水淡化-电渗析原理 1 1 离子在电场下的定向迁移离子在电场下的定向迁移 2 2 膜的选择性透过膜的选择性透过 3 3 分离对象分离对象/ /产品的去向产品的去向 关注 +- 极水极水 盐水盐水 淡水淡水 1、电渗析的基本原理、电渗析的基本原理 u原理原理：阴阳离子交换膜对溶液中阴阳离子的选择透过性，而

4、阴阳离子交换膜对溶液中阴阳离子的选择透过性，而 使溶液中的溶质与水分离的一种物理化学过程。使溶液中的溶质与水分离的一种物理化学过程。 u阴膜只让阴离子穿过；阳膜只让阳离子穿过阴膜只让阴离子穿过；阳膜只让阳离子穿过 u电极两侧会发生氧化还原反应电极两侧会发生氧化还原反应 阴极还原反应阴极还原反应 2H2H+ +2 eH+2 eH2 2阴极室溶液呈碱性阴极室溶液呈碱性结垢结垢 阳极氧化反应阳极氧化反应 4OH4OH- -OO2 2+2H+2H2 2O+4e O+4e 阳极室溶液呈酸性阳极室溶液呈酸性腐蚀腐蚀 水的贮存和分配示意图 消毒 常用的水系统的消毒方法： 热 最传统且最可靠的消毒方法。 臭氧

5、 容易制备，没有残留。 紫外 紫外不可灭菌 流速很关键 灯的寿命有限 水系统的设计 管道要有斜度（通常为3/1000），以防止 积水，能够全部排放 水要循环 要有截止阀 使用卡箍和O环，不能使用螺纹类配件 热交换器 不可使用边侧臂状水位测量装置 管道使用316/316L不锈钢，表面光洁度 Ra0.5u 水系统的设计 管道中不能有死角 水系统的设计 水系统的设计 水系统的设计 不可使用球阀 因为： 当阀门关闭时阀门内会存有死水。 再次打开阀门时已经污染微生物 的死水会污染整个水系统 水系统的设计 水系统的设计 三、制药用水系统的验证和监控 水系统的验证 通常纯化水系统的验证分为： 水处理系统 贮

6、存要求 纯水输送管理 取样和测试 水系统的验证安装确认 在安装确认中需要确认以下内容： 循环管路中不能使用球阀，建议使用隔膜阀 所有的管路连接中不能使用螺纹链接，建议 使用伞形法兰。 管道、储罐灯使用316/316L不锈钢， Ra0.5u。 新系统要做清洗钝化。 管道焊接要有记录，焊工要有焊工证并存档 盲管要符合规定（L/D3）。 进储罐的水要有喷淋球。 水系统的验证安装确认 在安装确认中需要确认以下内容： 管道要有一定的倾斜度（如千分之三）。 用水点阀门通常45安装。 仪表连接应采用卫生接口。 呼吸器建议采用不脱落纤维的疏水性带有电 加热功能的过滤器。 换热器要采用双管式换热器，不能采用板式

7、 换热器。 所有的纯化水管道均应采用循环式。 水系统的验证安装确认 在安装确认中需要确认以下内容： 需要高温循环的水系统要做好保温处理。 管道、阀门和用水点等有清晰的标识，所有 的用水点应该有唯一的编号，管道标有流向 和介质，阀门也应该有唯一的编号，所有的 标识和图纸一致。 所有的关键仪表均已经校验并在校验期内。 设备相关的说明书、手册和相关的图纸均已 齐备。 控制系统的硬件和软件检查。 水系统的验证运行确认 在运行确认中需要确认以下内容： 呼吸器定期测试和更换的管理规程； 关键部件的备件清单； 预防维修计划； 校验计划； 设备的日常使用日志； 紫外灭菌灯的更换管理规程； 回水管路的流速不能低

8、于3英尺/秒； 热交换器中纯化水/注射用水的压力大于冷 热媒的压力。 水系统的验证运行确认 在运行确认中需要确认以下内容： 系统不能出现泄漏或滴漏； 微生物定期取样； 纯水预处理设施活性炭过滤器的清洗、消毒 反冲洗规程； 可以将管路中的水全部排净； 注射用水循环回水温度不得低于70度； 清洗、消毒方法和周期的管理规程； 制定合理的微生物警戒线、行动限； 水系统的验证运行确认 在运行确认中需要确认以下内容： 确定循环水系统的取样图； 原水、纯化水或注射用水的标准； 各取样点的频次、化学和微生物的接受标准 软化器、反渗透膜的标准操作规程； 在此阶段，会制订操作参数和清洁/消毒规 程和频率。持续2-4周，在纯化过程后的每 一步，以及在每一个使用点，应每日取样。 水系统的验证性能确认 水系统的性能确认通常会分为两个阶段： 第一阶段 在该阶段，通常持续2-4周，应证明系统在 符合SOP下运行，能持续产生高品质水。 取样应和运行确认阶段的测试相同。在此阶 段结束时，应有数据显示系统能持续产生高 品质水。 第二阶段 应证明当系统在符合SOP下运行较长时间 ，能持续产生高品质水。任何会影响系统运 水系统的验证性能确认 第二阶段 行的回