全膜法水处理工艺在制药行业中的应用(二) 2.新水站在实际运行中的特点优势 2.1 产水水质稳定 2.1.1 新老水站的最终产水电阻率比较 新水站采用的是全膜法工艺,最终产水为EDI 产水,老水站为离子交换工艺,最终产水为混床产 水。从最终产水的电阻率来看,新水站的产水水质 更高且更稳定。 2.1.2 新水站超滤后SDI变化 超滤后SDI 值如图3 所示。 超滤后SDI 值基本可以保证在3 以下,而传统 砂滤炭滤出水的SDI 值一般都在4 以上,当炭滤失 效后如不及时更换则SDI 值马上就会满足不了反 渗透进水要求:SDI 小于5。由此可见,使用超滤作 为预处理既解决了医药行业活性炭过滤器消毒、再 生的问题,又提高了反渗透进水水质,使反渗透使 用寿命延长。 2.1.3 新纯水站产水微生物、内毒素检测数据 中国药典纯化水标准中规定微生物限度为:细 菌、霉菌和酵母菌总数每1 mL 不得过100 个,华瑞 制药内控标准控制在<50 CFU/ mL,由图中数据可看 微生物检测结果完全符合规定,一开始的偏高是因 为系统处于调试运行阶段,每天运行的时间有限造 成管道中有不流通的水存在,使微生物数量偏高, 之后正常运行后数据便基本稳定在<3 CFU/mL。 内毒素在调试运行时按照内部指标 为<0.03 EU/ mL,全部检测点数据均合格。正式运行后,按正常内部标准检测内毒素指标 为<10 EU/mL,从投运生产至今所取样检测的结果。 2.2 EDI 系统优势 2.2.1 有利于环保 老水站 2006—2007 年树脂再生用的离子膜 碱和盐酸采购量,离子膜碱每年耗量约为10吨, 盐酸约为 8 吨。根据 2007 年全年纯化水产量 32 000 m 3 计算,离子膜碱单耗为0.31 kg/m 3 、盐酸 为0.25 kg/m 3 ,离子膜碱单价为0.752 元/kg、盐酸 为1.100 元/kg,每m 3 纯水再生用试剂费用为0.508 元。造成的环境污染比较大。 新水站 EDI 运行耗电量为 2.0 A* 8*200 V/ 22 m 3 =145.5 W·h,按工业用电平均价0.65元/kW·h 计算,每m 3 纯水耗电费用为0.043 元。按2009 年全 年产纯水50 000 m 3 计算,相比较原混床的酸碱成 本,全年可节约费用20 650 元。并且避免了酸碱废 液的排放,更适合可持续发展的要求,安全环保。 2.2.2 便于管理与质量控制 老水站 DI 采用的离子交换树脂是国外进口 的,采购较麻烦需要提前备货;对再生用的离子膜 碱和盐酸质量要求高,需对供应商加强管理和质量 控制。华瑞公司曾经就出现过树脂再生用的盐酸受 污染造成树脂中毒,产水受严重影响,树脂从国外 紧急空运到公司。而新水站采用的EDI 装置由8 个膜块组成,其中如果万一有一个膜块受损,其他7 个模块仍能正常产水,不会对供水量造成很大影 响。 3.结论 从设计理念出发,在华瑞制药厂纯水站工程设 计中进行了实践,并取得非常满意的结果: (1)第一期工程(预处理、UF 系统)在2008 年 3 月验收投入运行,产水量50 m 3 /h,SDI 值<3,运行 稳定,水量平衡,水质符合RO 进水要求。 (2)第二期工程(二级RO、EDI 系统)在 2008 年 8 月验收投入运行。一级 RO 产水量约为 31.5 m 3 / h,电导率约7μs/cm,回收率70 %。二级 RO 产水25 m 3 /h,电导率约1μs/cm,pH 在6.5~ 7.5, 总除盐率在99.5 %以上,浓水循环量为10 m 3 /h, 浓水排放回收循环利用。EDI 产水量约22 m 3/ h, 电阻率约17.5μs/cm,内毒素小于0.03 EU/mL, 采用本工艺内毒素远远低于制药行业用水标准 (0.25 EU/mL)。 (3)纯水站全自动控制,自投入运行以来,运行 可靠,操作方便,水质稳定。 (4)全膜法应用于制取高纯水是一条既经济、 又环保,技术可靠的制取高纯水工艺路线,特别是 在当前中国制药行业面临GMP 验证要求越来越高 的情况下,全膜法制水工艺应加以推广应用。 |