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医疗器械、制药工艺用纯化水制备方法一般有哪些?

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医疗器械、制药工艺用纯化水制备方法一般有哪些?

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医疗器械、制药工艺用纯化水制备方法

 水中需要去除的物质包括:电解质、颗粒、有机物、微生物。其中电解质以各类可溶性无机物、有机物离子状态存在于水中,因具有导电性,可通过测量水的电导率反映这类电解质在水中的含量;溶解气体包括CO2、CO、H2S、Cl2、O2、CH4、N2等;有机酸、有机金属化合物等有机物在水中常以阴性或中性状态存在,分子量大,通常用总有机碳(TOC)和化学耗氧量(COD)反映这类物资在水中相对含量;悬浮颗粒主要以泥沙、尘埃、微生物、胶化颗粒、有机物等为主,用颗粒计数器反映这类杂质在水中的含量;微生物则包括细菌、浮游生物、藻类、病毒、热原等。

目前,针对上述水中杂质去除的要求,纯化水制备有多种方法。

1.反渗透法(RO)

从上世纪80年代后半期开始逐渐此法在制药、医疗器械生产工业中被采用。其利用反渗透膜,并借助于外界施加的压力(如水泵压力)为动力,强制原水中的水分子透过有选择性透过膜达到除盐、除杂质的目的,使水得到纯化。这种方法操作方便,出水量大,无污染,近年来已被广泛地使用。

制备过程:

当纯水和盐水被理想半透膜隔开,理想半透膜只允许水通过而阻止盐通过,此时膜纯水侧的水会自发地通过半透膜流入盐水一侧,这种现象称为渗透,若在膜的盐水侧施加压力,那么水的自发流动将受到抑制而减慢,当施加的压力达到某一数值时,水通过膜的净流量等于零,这个压力称为渗透压力,当施加在膜盐水侧的压力大于渗透压力时,水的流向就会逆转,此时,盐水中的水将流入纯水侧,上述现象就是水的反渗透(RO)处理的基本原理。

RO反渗透膜孔径小至纳米级(1纳米=10-9米),在一定的压力下,H2O分子可以通过RO,而原水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质无法通过RO膜,从而使可以透过的纯水和无法透过的浓缩水严格区分开来。

一般性的自来水经过RO膜过滤后的纯水电导率5μs/cm(RO膜过滤后出水电导=进水电导×除盐率,一般进口反渗透膜脱盐率都能达到99%以上,5年内运行能保证97%以上。对出水电导要求比较高的,可以采用2级反渗透,再经过简单的处理,水电导能小于1μs/cm),符合国家实验室三级用水标准。再经过原子级离子交换柱循环过滤,出水电阻率可以达到18.2MΩ.cm,超过国家实验室一级用水标准(GB6682-2008)。

 

2.反渗透+电去离子(Electrodeionization,简称EDI)法

EDI是一种将离子交换技术,离子交换膜技术和离子电迁移技术相结合的纯水制造技术。属绿色环保技术。EDI净水设备具有连续出水、无需酸碱再生等优点,已在制备纯水的系统中逐步代替混床作为精处理设备使用。

制备过程:

      是一种将离子交换技术,离子交换膜技术和离子电迁移技术相结合的纯水制造技术。它将电渗析和离子交换技术相结合,利用两端电极高压使水中带电离子移动,并配合离子交换树脂及选择性树脂膜以加速离子移动去除,从而达到水纯化的目的。在EDI除盐过程中,离子在电场作用下通过离子交换膜被清除,同时,水分子在电场作用下产生氢离子和氢氧根离子,这些离子对离子交换树脂进行连续再生,以使离子交换树脂保持最佳状态。

   

 

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