ภาษาไทย
วิศวกรรมน้ำบริสุทธิ์ที่เน้นการควบคุมคุณภาพสำหรับโรงงานผลิตยาชีววัตถุ
สร้างใน 2025.06.11
บทคัดย่อ: บทความนี้มุ่งเน้นไปที่วิศวกรรมน้ำบริสุทธิ์ในโรงงานผลิตยาชีววัตถุ โดยวิเคราะห์กระบวนการไหลและจุดควบคุมคุณภาพอย่างลึกซึ้งจากมุมมองของการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ โดยอาศัยการปฏิบัติงานของบริษัท Guangzhou Cleanroom Construction Co., Ltd. บทความนี้จะอธิบายถึงผลกระทบของการดำเนินงานแต่ละหน่วยต่อคุณภาพของน้ำบริสุทธิ์ เพื่อเป็นข้อมูลอ้างอิงทั้งในเชิงทฤษฎีและเชิงปฏิบัติสำหรับการก่อสร้างและปรับปรุงระบบน้ำบริสุทธิ์ในอุตสาหกรรมยาชีววัตถุ
1. บทนำ
ในอุตสาหกรรมการผลิตยาชีววัตถุ น้ำบริสุทธิ์เป็นปัจจัยการผลิตที่สำคัญ ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อความปลอดภัย ประสิทธิภาพ และความเสถียรของยา วิศวกรรมน้ำบริสุทธิ์ในโรงงานผลิตยาชีววัตถุจำเป็นต้องกำจัดสารปนเปื้อน เช่น สิ่งเจือปน จุลินทรีย์ และสารไพโรเจนได้อย่างแม่นยำ เพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐานที่เข้มงวด เช่น "เภสัชตำรับจีน" บริษัท Guangzhou Cleanroom Construction Co., Ltd. มีความเชี่ยวชาญอย่างลึกซึ้งในด้านการทำให้บริสุทธิ์สำหรับยาชีววัตถุ ด้วยการควบคุมคุณภาพตลอดกระบวนการของวิศวกรรมน้ำบริสุทธิ์ จึงมั่นใจในความปลอดภัยของน้ำสำหรับยา และมีส่วนช่วยในการพัฒนาอุตสาหกรรมคุณภาพสูง
2. กระบวนการไหลและหลักการของวิศวกรรมน้ำบริสุทธิ์ในโรงงานผลิตยาชีววัตถุ
(2.1) หน่วยปรับสภาพเบื้องต้น
1. กระบวนการ: น้ำประปา → ถังน้ำดิบ → ปั๊มน้ำดิบ → กรองทรายควอตซ์ → กรองคาร์บอนกัมมันต์ → กรองความปลอดภัย
2. หลักการและหน้าที่
1. การบัฟเฟอร์และการลำเลียงน้ำดิบ: น้ำประปาจะไหลเข้าสู่ถังเก็บน้ำดิบก่อน ถังเก็บน้ำดิบเปรียบเสมือน "ตัวปรับเสถียรภาพ" ที่ทำหน้าที่บัฟเฟอร์และปรับคุณภาพน้ำให้สม่ำเสมอ สามารถปรับสมดุลความผันผวนของแรงดันน้ำเข้า ทำให้น้ำเข้าสู่กระบวนการบำบัดขั้นต่อไปมีความเสถียรมากขึ้น ปั๊มน้ำดิบให้พลังงานสำหรับการไหลของน้ำ เปรียบเสมือน "เครื่องยนต์ขับเคลื่อน" ที่ผลักดันน้ำเข้าสู่กระบวนการบำบัดเบื้องต้นขั้นต่อไป เพื่อให้แน่ใจว่าการไหลเวียนของน้ำเป็นไปอย่างราบรื่น
2. การกรองทรายควอตซ์: เครื่องกรองทรายควอตซ์ใช้คุณสมบัติการดักจับและการดูดซับของอนุภาคทรายควอตซ์ในการบำบัดน้ำดิบ สิ่งเจือปนแขวนลอยที่มีอนุภาคขนาดใหญ่ เช่น ตะกอนและสนิมในน้ำ จะถูกดักจับและดูดซับโดยอนุภาคทรายควอตซ์ ซึ่งจะช่วยลดความขุ่นของน้ำ ขั้นตอนนี้เปรียบเสมือนการ "ล้างหน้าเบื้องต้น" ของน้ำดิบ โดยการกำจัด "สิ่งสกปรก" อนุภาคขนาดใหญ่ก่อน และลดภาระของอุปกรณ์บำบัดเมมเบรนในขั้นตอนต่อไป
3. การดูดซับด้วยคาร์บอนกัมมันต์: ไส้กรองคาร์บอนกัมมันต์จะออกฤทธิ์ดูดซับโดยอาศัยโครงสร้างที่มีรูพรุนและหมู่ฟังก์ชันบนพื้นผิวของคาร์บอนกัมมันต์ สารปนเปื้อน เช่น สารอินทรีย์และคลอรีนตกค้างในน้ำจะถูก "ดักจับ" โดยคาร์บอนกัมมันต์ หากคลอรีนตกค้างเข้าสู่ระบบรีเวอร์สออสโมซิส (RO) ในภายหลัง จะทำให้เมมเบรนเสียหายได้ ในขณะที่คาร์บอนกัมมันต์สามารถดูดซับและสลายคลอรีนตกค้างได้ ซึ่งเป็นการปกป้องเมมเบรน นอกจากนี้ยังสามารถกำจัดสารอินทรีย์ที่ละลายน้ำได้บางส่วน และปรับปรุงคุณภาพน้ำให้ดียิ่งขึ้น เปรียบเสมือนการ "ทำความสะอาดอย่างล้ำลึก" น้ำดิบ
4. การตรวจสอบการกรองความปลอดภัย: ตัวกรองความปลอดภัย ซึ่งทำหน้าที่เป็น "ผู้รักษาประตู" สุดท้ายของการบำบัดเบื้องต้น จะติดตั้งไส้กรองความแม่นยำสูง (โดยทั่วไปคือ 5 ไมครอน) มันจะดักจับอนุภาคละเอียดที่เล็ดลอดมาจากขั้นตอนก่อนหน้า ป้องกันไม่ให้อนุภาคเหล่านี้เข้าสู่ระบบรีเวิร์สออสโมซิส หลีกเลี่ยงการขีดข่วนและการอุดตันของเมมเบรน และรับประกันการทำงานที่เสถียรของระบบรีเวิร์สออสโมซิสในภายหลัง
(2.2) หน่วยรีเวอร์สออสโมซิส
1. กระบวนการ: ไส้กรองความปลอดภัย → ปั๊มแรงดันสูงหลัก → รีเวอร์สออสโมซิสหลัก → ปั๊มแรงดันสูงรอง → รีเวอร์สออสโมซิสรอง → ถังน้ำ RO
2. หลักการและหน้าที่
1. การกรองน้ำด้วยระบบรีเวอร์สออสโมซิส (Reverse Osmosis Desalination and Purification): การทำงานของระบบรีเวอร์สออสโมซิส (RO) อาศัยหลักการของเยื่อเลือกผ่าน (semi-permeable membrane) โดยอาศัยแรงดันจากปั๊มแรงดันสูงหลักและรอง ทำให้น้ำซึ่งเป็นตัวทำละลายสามารถแทรกซึมผ่านเยื่อเลือกผ่านไปได้ ในขณะที่สารละลาย เช่น เกลือ และสารอินทรีย์โมเลกุลใหญ่จะถูกกักไว้ ระบบรีเวอร์สออสโมซิสขั้นต้นสามารถกำจัดของแข็งที่ละลายน้ำ สารอินทรีย์ และจุลินทรีย์ได้มากกว่า 90% เสมือนเป็นการ "กลั่นกรองเบื้องต้น" ของกระแสน้ำ ระบบรีเวอร์สออสโมซิสขั้นที่สองจะทำการกำจัดเกลือและสิ่งเจือปนออกไปอีกขั้นหนึ่งบนพื้นฐานนี้ ทำให้ความบริสุทธิ์ของน้ำที่ได้สูงขึ้น และตรงตามข้อกำหนดที่เข้มงวดของอุตสาหกรรมยาชีวภาพที่ต้องการปริมาณเกลือต่ำและปริมาณจุลินทรีย์ต่ำ ซึ่งเทียบเท่ากับการ "ทำให้บริสุทธิ์ขั้นที่สอง"
2. ถังเก็บน้ำ RO สำหรับกักเก็บและปรับสมดุลน้ำ: ถังเก็บน้ำ RO ใช้สำหรับกักเก็บน้ำที่ผลิตได้จากระบบรีเวอร์สออสโมซิส เปรียบเสมือน "อ่างเก็บน้ำ" ที่ให้การจ่ายน้ำที่เสถียรสำหรับกระบวนการบำบัดขั้นลึกและจุดใช้งานน้ำในลำดับถัดไป ในขณะเดียวกัน การใช้ปริมาตรของถังเองสามารถช่วยปรับสมดุลความผันผวนของการใช้น้ำ เพื่อให้มั่นใจว่าระบบน้ำบริสุทธิ์ทั้งหมดทำงานได้อย่างต่อเนื่องและหลีกเลี่ยงปัญหาที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงการใช้น้ำอย่างกะทันหัน
(2.3) หน่วยบำบัดขั้นลึก EDI
1. กระบวนการ: ถังเก็บน้ำ RO → ปั๊มเสริม EDI → เครื่องฆ่าเชื้อด้วยรังสี UV → อุปกรณ์ EDI → ถังเก็บน้ำบริสุทธิ์ EDI
2. หลักการและหน้าที่
ผลกระทบจากการทำงานร่วมกันของเทคโนโลยี EDI: EDI (Electrodeionization) ผสานเทคโนโลยีการแลกเปลี่ยนไอออนและอิเล็กโทรไดอะไลซิสเข้าด้วยกัน ภายใต้การทำงานของสนามไฟฟ้ากระแสตรง ไอออนในน้ำจะเคลื่อนที่ผ่านเมมเบรนแลกเปลี่ยนไอออน การกำจัดเกลืออย่างต่อเนื่องจะเกิดขึ้นผ่านการดูดซับ-การคายประจุของเรซินและกระบวนการเคลื่อนที่ด้วยไฟฟ้า ปั๊มเสริม EDI ช่วยให้แรงดันน้ำที่เข้าสู่เครื่อง EDI มีความเสถียร เปรียบเสมือน "ตัวควบคุมแรงดัน" เครื่องฆ่าเชื้อด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตจะทำลายจุลินทรีย์ล่วงหน้า ลดโอกาสการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ใน EDI และระบบที่ตามมา โดยทำหน้าที่ "ฆ่าเชื้อเบื้องต้น"
2. การเตรียมน้ำบริสุทธิ์สูง: อุปกรณ์ EDI สามารถทำให้บริสุทธิ์น้ำที่ผลิตจากระบบรีเวอร์สออสโมซิสได้ดียิ่งขึ้น ทำให้ค่าความต้านทานจำเพาะของน้ำที่ได้สูงถึงประมาณ 18.2MΩ·cm (25℃) ซึ่งใกล้เคียงกับค่าทางทฤษฎีของน้ำบริสุทธิ์ สามารถกำจัดไอออนตกค้างได้อย่างมีประสิทธิภาพ ตรงตามข้อกำหนดของอุตสาหกรรมยาชีววัตถุสำหรับน้ำบริสุทธิ์สูง ตัวอย่างเช่น การผลิตยาฉีดต้องใช้น้ำบริสุทธิ์ที่มีปริมาณสิ่งเจือปนต่ำมาก และอุปกรณ์ EDI ก็เปรียบเสมือน "ผู้เชี่ยวชาญด้านการทำให้บริสุทธิ์ขั้นสูงสุด" ถังเก็บน้ำบริสุทธิ์ EDI ใช้สำหรับเก็บน้ำบริสุทธิ์สูงที่ผลิตได้ เพื่อส่งมอบน้ำบริสุทธิ์คุณภาพสูงไปยังจุดใช้งานน้ำได้อย่างแม่นยำ
(2.4) หน่วยจ่ายน้ำและหมุนเวียน
1. กระบวนการ: ถังน้ำบริสุทธิ์ EDI → ปั๊มจ่ายน้ำบริสุทธิ์ → เครื่องฆ่าเชื้อด้วยรังสี UV → จุดใช้น้ำ → ระบบน้ำหมุนเวียน → ถังน้ำบริสุทธิ์ EDI
2. หลักการและหน้าที่
1. การลำเลียงน้ำบริสุทธิ์และการฆ่าเชื้อซ้ำ: ปั๊มจ่ายน้ำบริสุทธิ์ให้พลังงานสำหรับการลำเลียงน้ำบริสุทธิ์ เปรียบเสมือน "แหล่งพลังงานในการลำเลียงน้ำ" เพื่อให้แน่ใจว่าการไหลของน้ำสามารถเข้าถึงจุดใช้งานน้ำได้อย่างเสถียร สถานีต่างๆ เช่น การเตรียมของเหลวและการทำความสะอาด ล้วนต้องการการจ่ายน้ำบริสุทธิ์ที่เสถียร เครื่องฆ่าเชื้อด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตจะทำการฆ่าเชื้ออีกครั้งที่ปลายทางจ่ายน้ำ เพื่อป้องกันการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ในระหว่างกระบวนการจ่ายน้ำ และรักษาสภาพปลอดเชื้อของน้ำบริสุทธิ์ นี่เปรียบเสมือน "การรับประกันการฆ่าเชื้อขั้นสุดท้าย" สำหรับน้ำบริสุทธิ์
2. การหมุนเวียนเพื่อรักษาสภาพน้ำ: ระบบน้ำหมุนเวียนสร้างท่อส่งน้ำหมุนเวียน ทำให้น้ำบริสุทธิ์ที่ไม่ได้ใช้ไหลกลับไปยังถังน้ำบริสุทธิ์ EDI ทำให้น้ำในระบบหมุนเวียนแบบไดนามิก ในด้านหนึ่ง ช่วยหลีกเลี่ยงการเกิดน้ำนิ่ง ซึ่งน้ำนิ่งมีแนวโน้มที่จะเกิดการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ ในอีกด้านหนึ่ง ยังสามารถใช้ความร้อนจากการหมุนเวียนเพื่อรักษาระดับอุณหภูมิของน้ำให้คงที่ ทำให้คุณภาพน้ำมีความสม่ำเสมอ สอดคล้องกับข้อกำหนดการผลิตแบบต่อเนื่องและมีความแม่นยำสูงของผลิตภัณฑ์ชีวเภสัชภัณฑ์ ทำให้ระบบน้ำบริสุทธิ์ทั้งหมดเป็น "ร่างกายหมุนเวียนที่สะอาดแบบไดนามิก"
3. จุดควบคุมคุณภาพและแนวปฏิบัติของบริษัท Guangzhou Cleanroom Construction Co., Ltd.
(3.1) การควบคุมคุณภาพของหน่วยบำบัดเบื้องต้น
บริษัท กว่างโจว คลีนรูม คอนสตรัคชั่น จำกัด ตรวจสอบคุณภาพน้ำเข้าและน้ำออกของเครื่องกรองทรายควอตซ์และคาร์บอนกัมมันต์เป็นประจำ โดยให้ความสำคัญกับตัวชี้วัดต่างๆ เช่น ความขุ่น คลอรีนตกค้าง และปริมาณสารอินทรีย์ ในขณะเดียวกัน ก็กำหนดรอบการเปลี่ยนไส้กรองและรอบการล้างย้อนของวัสดุกรอง ในกรณีที่คุณภาพน้ำดิบมีความผันผวน เช่น ความขุ่นของน้ำดิบเพิ่มขึ้นในช่วงฤดูฝน จะมีการปรับพารามิเตอร์ของการบำบัดเบื้องต้นแบบไดนามิก เพื่อให้มั่นใจในความเสถียรของคุณภาพน้ำที่เข้าสู่ระบบรีเวอร์สออสโมซิส เช่นเดียวกับการรับประกันคุณภาพของ "จุดเริ่มต้น" ของโครงการน้ำบริสุทธิ์ทั้งหมด
(3.2) การควบคุมคุณภาพของหน่วยรีเวอร์สออสโมซิส
สำหรับเมมเบรนรีเวอร์สออสโมซิส จะมีการตรวจวัดเป็นระยะ โดยใช้ฟลักซ์ของเมมเบรนและอัตราการกำจัดเกลือเป็นตัวชี้วัดหลักในการตรวจวัด โดยใช้วิธีการตรวจวัดทั้งแบบออนไลน์และออฟไลน์ เมื่อฟลักซ์ของเมมเบรนลดลง 10% หรืออัตราการกำจัดเกลือลดลง 5% จะทำการทำความสะอาด บำรุงรักษา หรือเปลี่ยนเมมเบรนให้ทันท่วงที นอกจากนี้ยังจะปรับปรุงพารามิเตอร์การทำงาน เช่น แรงดันของปั๊มแรงดันสูงและอัตราการนำกลับมาใช้ใหม่ เพื่อสร้างสมดุลระหว่างคุณภาพของน้ำที่ผลิตได้กับการใช้พลังงาน และรับประกันการทำงานของระบบรีเวอร์สออสโมซิสในระยะยาวและมีประสิทธิภาพ เพื่อให้ "สถานีผลิตน้ำบริสุทธิ์" นี้สามารถทำงานได้อย่างเสถียรตลอดเวลา
(3.3) การควบคุมคุณภาพของหน่วยบำบัดน้ำลึกแบบ EDI
มันจะตรวจสอบพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น ความต้านทาน แรงดัน และอัตราการไหลของน้ำเข้าและน้ำออกของอุปกรณ์ EDI แบบเรียลไทม์ เพื่อสร้างกลไกการแจ้งเตือนล่วงหน้า เรซิน EDI จะถูกเปิดใช้งานและสร้างใหม่เป็นประจำเพื่อให้แน่ใจว่าการแลกเปลี่ยนไอออนมีประสิทธิภาพ ในขณะเดียวกัน เมื่อรวมกับการตรวจสอบเวลาการทำงานและความเข้มของการฉายรังสีของเครื่องฆ่าเชื้อด้วยรังสียูวี จะช่วยให้มั่นใจได้ถึงผลการยับยั้งจุลินทรีย์ ซึ่งเป็นการรับประกันการผลิตน้ำบริสุทธิ์พิเศษและรับประกันว่า "ขั้นตอนการทำให้บริสุทธิ์ขั้นสุดท้าย" จะไม่มีข้อผิดพลาด
(3.4) การควบคุมคุณภาพของหน่วยจ่ายและหมุนเวียนน้ำ
มีการสร้างระบบตรวจวัดคุณภาพน้ำออนไลน์ขึ้น โดยตรวจวัดตัวชี้วัดต่างๆ เช่น จุลินทรีย์ ค่าความต้านทานไฟฟ้า และเอนโดทอกซินแบบเรียลไทม์ ณ จุดใช้งานน้ำและปลายทางน้ำหมุนเวียน ท่อหมุนเวียนจะได้รับการฆ่าเชื้อและทำความสะอาดอย่างสม่ำเสมอ และจะควบคุมความขรุขระและความเข้ากันได้ของวัสดุของท่อเพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนคุณภาพน้ำซ้ำโดยท่อ ด้วยการปรับความถี่ของปั๊มน้ำและอัตราการไหลเวียนให้เหมาะสม จะช่วยรักษาระบบให้ทำงานได้อย่างเสถียร และรับประกันคุณภาพน้ำที่จุดใช้งานน้ำให้เป็นไปตามมาตรฐานอย่างต่อเนื่อง เพื่อให้การจ่ายน้ำบริสุทธิ์ใน "กิโลเมตรสุดท้าย" มีคุณภาพสูงเช่นกัน
4. สรุป
วิศวกรรมน้ำบริสุทธิ์ในโรงงานผลิตยาชีววัตถุเป็นโครงการระบบที่ซับซ้อน การออกแบบกระบวนการและการควบคุมคุณภาพจำเป็นต้องยึดตามมาตรฐานน้ำสำหรับยาอย่างใกล้ชิด บริษัท กวางโจว คลีนรูม คอนสตรัคชั่น จำกัด บรรลุการผลิตน้ำบริสุทธิ์คุณภาพสูงสำหรับยาชีววัตถุผ่านการควบคุมที่แม่นยำในแต่ละหน่วยปฏิบัติการและการกำกับดูแลคุณภาพตลอดกระบวนการ ในอนาคต ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีชีวเภสัชภัณฑ์ วิศวกรรมน้ำบริสุทธิ์จำเป็นต้องพัฒนาไปสู่ระบบอัจฉริยะและมีความละเอียดอ่อน
ติดต่อ
กรุณาทิ้งข้อมูลของคุณไว้แล้วเราจะติดต่อคุณ
WhatsApp