摘 要：藥品對(duì)用藥者來(lái)說(shuō)非常重要，關(guān)系到生命安全，制藥企業(yè)對(duì)藥品的生產(chǎn)非常重視，而純化水是制藥生產(chǎn)過(guò)程中需要大量使用的工藝用水之一，因此對(duì)其工藝提出了更高要求。本文首先對(duì)純化水制備方法進(jìn)行闡述，然后對(duì)在制藥生產(chǎn)中的方案組合進(jìn)行分析，提出二級(jí)RO、一級(jí)RO+EDI以及二級(jí)RO+EDI工藝在制藥企生產(chǎn)中應(yīng)用的較多。

關(guān)鍵詞：純化水；制備工藝；制藥企業(yè)

中圖分類號(hào)：TQ460.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）32-0348-02

1 純化水制備方法

1.1 制備方法選定原則

純化水制備工藝經(jīng)過(guò)不斷的發(fā)展和改進(jìn)，從剛開始的單件、單臺(tái)制造設(shè)備，逐漸發(fā)展為現(xiàn)代的一套完整的純化水制備工藝流程。用在制藥生產(chǎn)中，主要是為了進(jìn)一步控制化學(xué)指標(biāo)和微顆粒污染，以及微生物、細(xì)菌內(nèi)毒素等可能造成的污染。原水質(zhì)、純化水設(shè)備的處理能力、存儲(chǔ)分配系統(tǒng)、效果等對(duì)純化水的質(zhì)量有著直接影響。在實(shí)際的應(yīng)用中，需要依據(jù)這些方面的因素，以及投入與運(yùn)行成本等多方面指標(biāo)對(duì)純化水制備的配置進(jìn)行綜合分析和確定。

1.2 具體制備方法

制藥企業(yè)用到的純化水又叫脫鹽水或者去離子水，是通過(guò)離子交換法、蒸餾冷凝法、反滲透法等方法制成的純化水，是以地表水或者自來(lái)水為原水，通過(guò)純化水處理設(shè)備制作出來(lái)，在整個(gè)工藝流程中不加入任何一種附加劑的工藝用水。具體主要有以下幾種方法：

（1）離子交換法，這種方法主要依據(jù)樹脂離子的交換性能，將水中的金屬離子去除，應(yīng)用到酸堿定期再生處理以及離子交換化學(xué)除鹽理論，也是一種傳統(tǒng)的純化水制備工藝。用到的再生劑具有很強(qiáng)的殺菌功能，可以對(duì)離子交換過(guò)程產(chǎn)生的微生物起到一定的抑制作用。離子交換可以設(shè)置為陰、陽(yáng)兩床，也可以設(shè)置為混合床形式。采用這種工藝需要注意的是，樹脂再生排出的廢液先經(jīng)過(guò)處理，使其pH值達(dá)到規(guī)定值時(shí)才能排出，以免對(duì)環(huán)境造成污染。該工藝投資較少，主要應(yīng)用在科研行業(yè)或者用水量不大的制造車間。

（2）蒸餾冷凝法，這種方法是將原水蒸發(fā)，再通過(guò)冷凝收集，從而達(dá)到分離去除其他成分的目的，最后制備為純化水。該方法是制藥企業(yè)之前常采用的方法，但缺點(diǎn)是耗能大，成本高。

（3）電滲析法（ED），這種方法主要是通過(guò)靜電以及選擇性滲透膜進(jìn)行分離和濃縮，將水中金屬離子去除。這種方法由于不含有電流樹脂，不能提高離子去除能力，而且還需要定期將陰陽(yáng)兩級(jí)進(jìn)行更換，同時(shí)做好清洗工作，以提高或維持設(shè)備的處理能力，所以該工藝效率與下面講到的電法去離子法相比，效率略低，操作較復(fù)雜。在實(shí)際的應(yīng)用中，主要應(yīng)用在純化水制備的前期處理環(huán)節(jié)中，是一種常用的輔助措施。

（4）電法去離子法（EDI），這種方法是將上述講到的離子交換法與電滲析法相結(jié)合的一種制備工藝，是一種新型的膜分離技術(shù)，在實(shí)際的應(yīng)用中也越來(lái)越成熟。這種制備工藝可以將水中的微量離子去除，整個(gè)工藝過(guò)程不添加任何附加劑，使純化水電阻率保持在15MΩcm以上，該方法的優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，使水的利用率進(jìn)一步提高，整個(gè)工藝過(guò)程中不需要化學(xué)再生，持續(xù)制備的純化水質(zhì)量也較高。

（5）反滲透（RO）法，是借助于選擇透過(guò)（半透過(guò)）性膜的功能，以壓力差為推動(dòng)力的膜分離技術(shù)。當(dāng)系統(tǒng)中所加的壓力大于溶液滲透壓時(shí)，水分子不斷的透過(guò)膜，經(jīng)過(guò)產(chǎn)水流道流入中心管，在出水端流出。其中的復(fù)合膜組件能連續(xù)的去除水中絕大部分無(wú)機(jī)鹽、溶解性有機(jī)物、細(xì)菌、病毒等，將其截留在膜的進(jìn)水側(cè)，并在濃水出水端流出，從而達(dá)到分離純化的目的。主要以進(jìn)水、產(chǎn)水電導(dǎo)率、脫鹽率、回收率等指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。具有無(wú)相變、無(wú)污染、能耗低、技術(shù)先進(jìn)、結(jié)構(gòu)緊湊、處理后水質(zhì)優(yōu)、操作維修簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，尤其在制藥用水等領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用。

1.3 反滲透制水系統(tǒng)組成

反滲透制水系統(tǒng)主要由合格的預(yù)處理水經(jīng)5μm保安過(guò)濾器、高壓泵、反滲透膜組件、電導(dǎo)率儀、高低壓力保護(hù)開關(guān)、流量計(jì)/表、壓力表、沖洗設(shè)備、清洗裝置等組成。

（1）膜組件裝置，是能使RO膜技術(shù)付諸實(shí)施的最小基本單元，是處理中的核心部件，為將一個(gè)或多個(gè)RO膜組件裝入耐壓殼體組成，對(duì)于產(chǎn)能需求量大的主要設(shè)有一級(jí)、二級(jí)RO處理。膜組件適用的進(jìn)水水質(zhì)pH在2～11為宜，進(jìn)水溫度不超過(guò)35℃，以免影響膜組件的透水量和使用壽命。殼體的選擇應(yīng)確保主機(jī)除鹽的長(zhǎng)期穩(wěn)定、可靠，可以使脫鹽率達(dá)到95%以上，水的利用率達(dá)到71～76%之間。

（2）5μm保安過(guò)濾器，主要是防止大于5μm顆粒雜質(zhì)進(jìn)入反滲透膜組件，造成損壞。因?yàn)榻?jīng)高壓加速后可能會(huì)擊穿反滲透膜組件，造成漏鹽。同時(shí)也會(huì)破壞高壓泵的結(jié)構(gòu)。過(guò)濾器中的濾芯可視過(guò)濾器進(jìn)出口的壓差情況進(jìn)行更換。

（3）高壓泵，是將進(jìn)水增壓至RO膜所需的壓力，提供系統(tǒng)的推動(dòng)力。

（4）電導(dǎo)率儀：監(jiān)測(cè)進(jìn)出水的電導(dǎo)率值。

（5）流量計(jì)表：監(jiān)測(cè)純水、濃水的流量，達(dá)到監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的持續(xù)產(chǎn)能情況。

（6）高低壓保護(hù)開關(guān)：目的是防止無(wú)進(jìn)水條件下反滲透高壓泵的空轉(zhuǎn)，防止壓力過(guò)高等造成損壞。

（7）壓力表：主要監(jiān)測(cè)反滲透膜進(jìn)水、濃水等壓力，來(lái)判斷反滲透（RO）膜組件的結(jié)垢情況。

（8）反滲透沖洗設(shè)備：當(dāng)系統(tǒng)停止運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)的水容易造成膜組件的污染。因此在停機(jī)前后進(jìn)行沖洗，防止污染物沉積在膜的表面。

（9）清洗裝置：在系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行后，微量的鹽成分和有機(jī)物等積累會(huì)造成膜組件性能下降，因此必須用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行清洗，以維持系統(tǒng)的正常運(yùn)行能力。主要由清洗水箱、清洗水泵、清洗過(guò)濾器等組成。

此外還可在線配備紫外線滅菌或臭氧滅菌裝置，在輸送分配系統(tǒng)等環(huán)節(jié)進(jìn)行殺菌處理并定期監(jiān)測(cè)，以達(dá)到GMP要求的防止微生物污染的控制作用。具有速度快、效果好、對(duì)所有菌種都適宜等優(yōu)點(diǎn)。

2 純化水制備在制藥生產(chǎn)中的方案組合

2.1 純化水制備工藝

該項(xiàng)制備工藝具體的流程是：

（1）進(jìn)行預(yù)處理，通過(guò)多介質(zhì)過(guò)濾器、活性炭過(guò)濾器、軟化器等程序，使原水的水質(zhì)達(dá)到相應(yīng)的要求。

（2）進(jìn)行主處理，首先進(jìn)行初級(jí)除鹽，再進(jìn)行深度除鹽，主要有高壓泵、RO組件殼體、純化水箱等裝置。

（3）進(jìn)行后處理，主要有純水泵、臭氧發(fā)生器、紫外線滅菌裝置以及配套清洗裝置等。

（4）輸送分配系統(tǒng)。在制藥企業(yè)常用到的有二級(jí)RO制水工藝；RO+EDI或者混床制水工藝等。主要的大致程序?yàn)閷?duì)原水進(jìn)行預(yù)處理、二級(jí)RO；或一級(jí)RO、EDI裝或混床、純水泵、輸送分配系統(tǒng)等，最后達(dá)到用水點(diǎn)。

2.2 在制藥生產(chǎn)中的方案組合分析

從表1中可以看出，幾種純化水制備工藝的性能比較如下：

（1）純化水設(shè)備經(jīng)過(guò)多年的研究和發(fā)展，傳統(tǒng)的離子交換、蒸餾冷凝法以及電滲析法由于自身的經(jīng)濟(jì)能耗等因素已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)需求，基本上逐漸被取代。

（2）二級(jí)RO、一級(jí)RO+EDI以及二級(jí)RO+EDI工藝，制備過(guò)程中都不需要添加附加劑，不會(huì)對(duì)水質(zhì)、環(huán)境造成污染，屬于環(huán)保、節(jié)能型純化水制備工藝。

（3）在純化水電阻率差異不大的情況下，二級(jí)RO、一級(jí)RO+EDI以及二級(jí)RO+EDI工藝，有預(yù)處理環(huán)節(jié)的軟化器將原水轉(zhuǎn)變成軟化水，大大降低水質(zhì)硬度，減少反滲透膜表面結(jié)垢現(xiàn)象，提高設(shè)備的使用壽命，綜合效果比較理想。

純化水制備工藝有多種設(shè)計(jì)和選擇，在實(shí)際的應(yīng)用中需要結(jié)合生產(chǎn)企業(yè)的實(shí)際情況，對(duì)產(chǎn)品的工藝要求、原水水質(zhì)等方面進(jìn)行綜合考慮和分析，選擇原則在滿足GMP要求的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出最佳方案。

3 總 結(jié)

通過(guò)以上各個(gè)方面的介紹，從純化水的質(zhì)量、投資成本、環(huán)保以及耗能等方面綜合考慮，二級(jí)RO、一級(jí)RO+EDI以及二級(jí)RO+EDI工藝更適合制藥企業(yè)，而且發(fā)展前景也會(huì)非常好。

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收稿日期：2018-9-10

作者簡(jiǎn)介：黃艷榮（1984-），女，壯族，廣西南寧人，全日制本科，從事配方顆粒工藝技術(shù)研究工作。