Русский
Ориентированная на контроль качества инженерия чистой воды в биофармацевтических цехах
Создано 2025.06.11
Аннотация: В данной статье рассматривается проектирование систем чистой воды в биофармацевтических цехах, глубоко анализируя их технологический процесс и точки контроля качества с точки зрения научных исследований. Опираясь на практику компании Guangzhou Cleanroom Construction Co., Ltd., она подробно описывает влияние каждой технологической операции на качество чистой воды, предоставляя теоретические и практические рекомендации для строительства и оптимизации систем чистой воды в биофармацевтической промышленности.
1. Введение
В биофармацевтическом производстве чистая вода, являясь важнейшим производственным фактором, напрямую влияет на безопасность, эффективность и стабильность фармацевтической продукции. Инженерные системы чистой воды в биофармацевтических цехах должны точно удалять такие загрязнители, как примеси, микроорганизмы и пирогены, соответствуя строгим стандартам, таким как "Китайская фармакопея". Компания Guangzhou Cleanroom Construction Co., Ltd. активно работает в области биофармацевтической очистки. Благодаря полному контролю качества на всех этапах проектирования систем чистой воды, компания обеспечивает безопасность фармацевтической воды и способствует высококачественному развитию отрасли.
2. Технологический процесс и принципы проектирования систем чистой воды в биофармацевтических цехах
(2.1) Блок предварительной очистки
1. Процесс: Водопроводная вода → Резервуар для сырой воды → Насос для сырой воды → Фильтр с кварцевым песком → Фильтр с активированным углем → Фильтр безопасности
2. Принципы и функции
1. Буферизация и транспортировка исходной воды: Водопроводная вода сначала поступает в резервуар для исходной воды. Резервуар для исходной воды, подобно "стабилизатору", играет роль в буферизации и гомогенизации качества воды. Он может сглаживать колебания давления входящей воды, делая качество входящей воды для последующих этапов очистки более стабильным. Насос для исходной воды обеспечивает подачу воды, подобно "двигателю", проталкивая воду в последующие этапы предварительной очистки для обеспечения плавной циркуляции воды.
2. Кварцевый песчаный фильтр: Кварцевый песчаный фильтр использует характеристики перехвата и адсорбции частиц кварцевого песка для очистки исходной воды. Крупные взвешенные примеси, такие как осадок и ржавчина в воде, будут перехвачены и адсорбированы частицами кварцевого песка, тем самым снижая мутность воды. Этот этап подобен «предварительному умыванию» исходной воды, сначала удаляя крупную «грязь» и снижая нагрузку на последующее мембранное оборудование.
3. Адсорбция активированным углем: Фильтр с активированным углем оказывает адсорбирующее действие благодаря пористой структуре и функциональным группам поверхности активированного угля. Загрязняющие вещества, такие как органические вещества и остаточный хлор в воде, будут "захвачены" активированным углем. Если остаточный хлор попадет в последующую систему обратного осмоса, он окислит мембранные элементы, в то время как активированный уголь может адсорбировать и разлагать остаточный хлор, защищая мембранные элементы; в то же время он может удалять некоторые растворенные органические вещества и дополнительно улучшать качество воды, что эквивалентно "глубокой очистке" исходной воды.
4. Проверка безопасности фильтрации: Фильтр безопасности, являющийся терминальным "вратарем" предварительной очистки, оснащен высокоточным фильтрующим элементом (обычно 5 мкм). Он перехватывает мелкие частицы, просочившиеся на предыдущих этапах, предотвращая их попадание в систему обратного осмоса, избегая царапин и засорения мембранных элементов и обеспечивая стабильную работу последующей системы обратного осмоса.
(2.2) Установка обратного осмоса
1. Процесс: Фильтр безопасности → Первичный насос высокого давления → Первичный обратный осмос → Вторичный насос высокого давления → Вторичный обратный осмос → Бак RO воды
2. Принципы и функции
1. Обратный осмос для опреснения и очистки: Работа обратного осмоса (ОО) основана на принципе полупроницаемой мембраны. Под давлением, создаваемым первичным и вторичным насосами высокого давления, вода как растворитель проникает через полупроницаемую мембрану, в то время как растворенные вещества, такие как соли и высокомолекулярные органические вещества, задерживаются. Первичный обратный осмос может удалить более 90% растворенных твердых веществ, органических веществ и микроорганизмов, подобно "предварительной очистке" потока воды. Вторичный обратный осмос дополнительно глубоко удаляет соли и примеси на этой основе, повышая чистоту сточных вод и удовлетворяя строгим требованиям биофармацевтики к низкому содержанию солей и низкой микробной нагрузке, что эквивалентно "вторичной очистке".
2. Резервуар для RO-воды для хранения и буферизации: Резервуар для RO-воды используется для хранения воды, произведенной обратным осмосом. Он подобен "водохранилищу", обеспечивая стабильное водоснабжение для последующих этапов глубокой очистки и точек водопотребления. В то же время, благодаря своему объему, он может сглаживать колебания потребления воды, обеспечивая непрерывную работу всей системы чистой воды и избегая проблем, вызванных внезапными изменениями потребления воды.
(2.3) Блок глубокой очистки EDI
1. Процесс: Резервуар для RO-воды → Бустерный насос EDI → Ультрафиолетовый стерилизатор → Устройство EDI → Резервуар для очищенной воды EDI
2. Принципы и функции
Синергетический эффект технологии EDI: EDI (электродионизация) объединяет технологии ионного обмена и электродиализа. Под действием постоянного электрического поля ионы в воде мигрируют через ионообменную мембрану. Благодаря адсорбции-десорбции смолы и процессу электромиграции достигается непрерывное обессоливание. Бустерный насос EDI обеспечивает стабильное давление потока воды, поступающего в устройство EDI, подобно «регулятору давления». Ультрафиолетовый стерилизатор предварительно инактивирует микроорганизмы, снижая вероятность роста микробов в EDI и последующих системах, выполняя функцию «предварительной стерилизации».
2. Подготовка высокочистой воды: Устройство EDI может дополнительно очищать воду, полученную методом обратного осмоса, позволяя удельному сопротивлению сточных вод достигать примерно 18,2 МОм·см (25℃), что близко к теоретическому значению чистой воды. Оно эффективно удаляет остаточные ионы, удовлетворяя требованиям биофармацевтической промышленности к высокочистой воде. Например, для производства инъекций требуется чистая вода с чрезвычайно низким содержанием примесей, и устройство EDI действует как «мастер окончательной очистки». Резервуар для очищенной воды EDI используется для хранения произведенной высокочистой воды, обеспечивая высококачественную чистую воду для точек водопотребления.
(2.4) Блок подачи и циркуляции воды
1. Процесс: Бак очищенной воды ЭДИ → Насос подачи очищенной воды → Ультрафиолетовый стерилизатор → Точки водопотребления → Система оборотного водоснабжения → Бак очищенной воды ЭДИ
2. Принципы и функции
1. Транспортировка и повторная стерилизация чистой воды: Насос подачи очищенной воды обеспечивает энергию для транспортировки чистой воды, подобно «источнику энергии для транспортировки воды», гарантируя стабильное достижение потока воды до точек водопотребления. Такие станции, как приготовление жидкостей и очистка, требуют стабильной подачи чистой воды. Ультрафиолетовый стерилизатор оказывает стерилизующее действие на конце подачи воды, предотвращая рост микроорганизмов в процессе подачи воды и поддерживая стерильное состояние чистой воды. Это похоже на «последнюю страховку стерилизации» для чистой воды.
2. Циркуляция для обеспечения качества воды: Система оборотного водоснабжения создает циркуляционный трубопровод, позволяющий неиспользованной чистой воде возвращаться в резервуар очищенной воды EDI, поддерживая воду в системе в состоянии динамической циркуляции. С одной стороны, это позволяет избежать образования застойной воды, поскольку застойная вода способствует росту микроорганизмов; с другой стороны, это также позволяет использовать тепло циркуляции для поддержания стабильной температуры воды, обеспечивая однородность качества воды. Это соответствует требованиям непрерывного и высокоточного производства биофармацевтических препаратов, делая всю систему чистой воды «динамическим чистым циркуляционным телом».
3. Контрольные точки и практика контроля качества Guangzhou Cleanroom Construction Co., Ltd.
(3.1) Контроль качества блока предварительной очистки
Компания Guangzhou Cleanroom Construction Co., Ltd. регулярно контролирует качество входящей и исходящей воды из фильтров с кварцевым песком и активированным углем, уделяя особое внимание таким показателям, как мутность, остаточный хлор и содержание органических веществ. Одновременно с этим она определяет цикл замены фильтрующих элементов и цикл обратной промывки фильтрующих материалов. В случае колебаний качества исходной воды, например, увеличения мутности исходной воды в дождливый сезон, компания динамически корректирует параметры предварительной очистки, чтобы обеспечить стабильность качества воды, поступающей в систему обратного осмоса, подобно тому, как обеспечивается качество «начала» всего проекта по производству чистой воды.
(3.2) Контроль качества блока обратного осмоса
Для мембранных элементов обратного осмоса будет проводиться периодический контроль с ключевыми показателями: потоком мембраны и скоростью опреснения. Применяется комбинация онлайн-мониторинга и офлайн-контроля. При снижении потока мембраны на 10% или скорости опреснения на 5% мембранные элементы будут своевременно очищаться, обслуживаться или заменяться. Также будут оптимизированы рабочие параметры, такие как давление насоса высокого давления и коэффициент рекуперации, найден баланс между качеством производимой воды и энергопотреблением, и обеспечена долгосрочная и эффективная работа системы обратного осмоса, чтобы эта «станция очистки чистой воды» всегда работала стабильно.
(3.3) Контроль качества блока глубокой очистки EDI
Он в режиме реального времени отслеживает такие параметры, как удельное сопротивление, давление и расход входящей и исходящей воды устройства ЭДИ, создавая механизм раннего предупреждения. Смола ЭДИ будет регулярно активироваться и регенерироваться для обеспечения эффективности ионного обмена. В то же время, в сочетании с мониторингом времени работы и интенсивности облучения ультрафиолетового стерилизатора, обеспечивается эффект инактивации микроорганизмов, что гарантирует производство сверхчистой воды и исключает ошибки в «звене окончательной очистки».
(3.4) Контроль качества блока водоснабжения и циркуляции
Создана онлайн-система мониторинга качества воды, которая в режиме реального времени определяет такие показатели, как микроорганизмы, удельное сопротивление и эндотоксины, в точках водозабора и на выходе оборотной воды. Циркуляционный трубопровод регулярно дезинфицируется и очищается, а шероховатость и совместимость материалов трубопровода контролируются для предотвращения вторичного загрязнения качества воды трубопроводом. Оптимизируя частоту работы насоса подачи воды и расход циркуляции, обеспечивается стабильная работа системы и непрерывное соответствие качества воды в точках водозабора, что позволяет обеспечить высокое качество подачи чистой воды на "последнем километре".
4. Заключение
Проектирование систем чистой воды в биофармацевтических цехах является сложным системным проектом, а разработка технологических процессов и контроль качества должны быть тесно связаны со стандартами фармацевтической воды. Компания Guangzhou Cleanroom Construction Co., Ltd. обеспечивает высококачественное производство чистой воды для биофармацевтики за счет точного контроля каждой технологической операции и полного контроля качества на всех этапах. В будущем, с развитием биофармацевтических технологий, проектирование систем чистой воды должно развиваться в направлении интеллектуализации и утонченности, постоянно повышая возможности обеспечения качества воды, предоставляя более надежную поддержку для безопасности качества лекарств и выводя биофармацевтическую промышленность на новый уровень.
Контакт
Оставьте вашу информацию, и мы свяжемся с вами.
WhatsApp