制药用水系统.ppt

制药用水系统现在学习的是第1页，共89页现在学习的是第2页，共89页2水系统最容易受到污染由于水的极性和氢键，使其具有独特的化学特性。水能够溶解，吸附、吸收或分散很多种不同的化合物。这些化合物包括本身具有危害性的污染物或者能够与所生产的药物原料发生反应，并对人体健康造成危害的污染物。季节的变化会影响原水水质、材料不合格能产生杂质、管道中的死角会产生污染、水泵安装不当会形成气室等。所以，新版GMP第100条明确规定：“应当对制药用水及原水的水质进行定期监测，并有相应的记录。”现在学习的是第3页，共89页3水系统的特殊性制药用水系统的处理工序多、过程复杂，纯化后的水质受多种因素影响，极易产生二次污染，致使制药用水的质量波动。而且，制药用水系统与药品生产线相对独立，在质量管理中容易被忽视。基于以上理由，世界各国及国际组织的GMP均把制药用水系统作为GMP的一个重要部分，并做出严格规定。现在学习的是第4页，共89页制药用水的定义、分类制药用水的定义、分类定义定义 制药用水是药物生产用量大，使用广的一种辅料用制药用水是药物生产用量大，使用广的一种辅料用于生产过程及药物制剂的制备。于生产过程及药物制剂的制备。制备制药用水的目的制备制药用水的目的:减少或消灭潜在的污染源减少或消灭潜在的污染源分类分类 制药用水主要分为原料水和产品水.原料水:指制药生产工艺过程中使用的水产品水:按制药工艺生产的包装成品水现在学习的是第5页，共89页从原料角度分类:2010版药典收载的制药用水，分为版药典收载的制药用水，分为:饮用水、纯化水饮用水、纯化水 、注射用水及灭菌注射用水。、注射用水及灭菌注射用水。制药用水的原水通常为饮用水。制药用水的原水通常为饮用水。另增加叙述一下纯蒸汽另增加叙述一下纯蒸汽从产品角度分类:抑菌注射用水、灭菌吸入用水、灭菌注射用水、灭菌抑菌注射用水、灭菌吸入用水、灭菌注射用水、灭菌冲洗用水冲洗用水(和灭菌纯化水等。和灭菌纯化水等。现在学习的是第6页，共89页制药用水的用途制药用水的用途制药用水的选择制药用水的选择应根据生产工序或使用目的与要求选用适宜应根据生产工序或使用目的与要求选用适宜的制药用水。的制药用水。药品生产企业应确保制药用水的质量符合预药品生产企业应确保制药用水的质量符合预期用途的要求。期用途的要求。现在学习的是第7页，共89页制药用水的用途制药用水的用途饮用水饮用水为天然水经净化处理所得的水，其质量必须符合为天然水经净化处理所得的水，其质量必须符合现行中华人民共和国国家标准现行中华人民共和国国家标准生活饮用水生活饮用水。用途用途 制备纯化水的水源。制备纯化水的水源。药材净制时的漂洗、制药用具的粗洗用水。药材净制时的漂洗、制药用具的粗洗用水。除另有规定外，也可作为药材的提取溶剂。除另有规定外，也可作为药材的提取溶剂。设备、容器的初洗。设备、容器的初洗。现在学习的是第8页，共89页制药用水的用途制药用水的用途制药用水的用途制药用水的用途纯化水纯化水 为饮用水经蒸馏法、离子交换法、反渗透法或其他适宜的方为饮用水经蒸馏法、离子交换法、反渗透法或其他适宜的方法制备的制药用水。不含任何附加剂，其质量应符合二部纯化水法制备的制药用水。不含任何附加剂，其质量应符合二部纯化水项下的规定。项下的规定。用途用途制备注射用水的水源。制备注射用水的水源。配制普通药物制剂用的溶剂或试验用水。配制普通药物制剂用的溶剂或试验用水。中药注射剂、滴眼剂等灭菌制剂所用药材的提取溶剂。中药注射剂、滴眼剂等灭菌制剂所用药材的提取溶剂。口服外用制剂配制用溶剂或稀释剂。口服外用制剂配制用溶剂或稀释剂。非灭菌制剂用器具的精洗。非灭菌制剂用器具的精洗。非灭菌制剂所用药材的提取溶剂。非灭菌制剂所用药材的提取溶剂。纯化水不得用于注射剂的配制与稀释。纯化水不得用于注射剂的配制与稀释。现在学习的是第9页，共89页制药用水的用途制药用水的用途注射用水注射用水 为纯化水经蒸馏所得的水，应符合细菌内毒素试验的为纯化水经蒸馏所得的水，应符合细菌内毒素试验的要求。注射用水必须在防止细菌内毒素产生的设计条要求。注射用水必须在防止细菌内毒素产生的设计条件下生产、储藏及分装。其质量应符合注射用水项下件下生产、储藏及分装。其质量应符合注射用水项下规定。规定。用途用途 无菌产品直接接触药品的包装材料最后一次精洗。无菌产品直接接触药品的包装材料最后一次精洗。配制注射剂、滴眼剂等的溶剂或稀释剂及容器的精洗。配制注射剂、滴眼剂等的溶剂或稀释剂及容器的精洗。现在学习的是第10页，共89页制药用水的用途制药用水的用途灭菌注射用水注射用水按照注射剂生产工艺制备所得，不含任何添加剂。(产品水范畴)用途灭菌注射用灭菌粉末的溶剂或注射剂的稀释剂。现在学习的是第11页，共89页制药用水的用途制药用水的用途纯蒸汽杂质含量较少的、高质量蒸汽、清洁蒸汽用途与注射剂产品直接接触的器具、部件（如过滤器、软管等）或中间药液样品取样容器的灭菌。其质量标准为冷凝水要符合注射用水的标准。现在学习的是第12页，共89页制药用水系统的组成从功能角度分类，制药用水系统主要由制备单元、储存与分配单元两部分组成；纯蒸汽系统主要由制备单元、分配单元两部分组成。制备单元主要指纯化水机、高纯水机、蒸馏水机和纯蒸汽发生器。现在学习的是第13页，共89页概述常见的纯化水系统呼吸器原水PW储罐UV往使用点方向回 水总有机碳TOC砂滤反渗透、EDI絮凝剂水箱R3巴氏消毒器原水罐炭滤软水器中间储罐呼 吸过滤器保安滤器预处理系统制备系统分配系统现在学习的是第14页，共89页制药用水系统的目的 良好的制药用水系统需达到以下3个主要目的：维持制药用水水质在药典要求的可接受范围内。将制药用水分配到各工艺使用点，且满足实际生产所需的温度、流量和压力等要求。保证初期投资与运行投资合理化。现在学习的是第15页，共89页纯化水的制备纯化水制备系统的配置应根据源水水质、纯化水制备系统的配置应根据源水水质、水质变化、用户对纯化水质量的要求、投水质变化、用户对纯化水质量的要求、投资费用、运行费用等技术经济指标综合考资费用、运行费用等技术经济指标综合考虑确定。虑确定。源水进水的含盐量在源水进水的含盐量在500mg/L以下时，以下时，一般采用普通的离子交换法去除盐类物质。一般采用普通的离子交换法去除盐类物质。对含盐量对含盐量5001000mg/L的源水，可结的源水，可结合源水中硬度与碱度的比值，考虑采用弱合源水中硬度与碱度的比值，考虑采用弱酸、强碱阳床串联或组成双层床。酸、强碱阳床串联或组成双层床。现在学习的是第16页，共89页纯化水的制备当源水的含盐量为当源水的含盐量为10003000mg/L，属，属高含盐量的苦咸水时（一般指海水），可高含盐量的苦咸水时（一般指海水），可采用反渗透的方法先将含盐量降至采用反渗透的方法先将含盐量降至500mg/L以下，再用离了交换法脱盐处理。以下，再用离了交换法脱盐处理。目前制备纯化水普遍流行的方法是采用全目前制备纯化水普遍流行的方法是采用全膜法、双级反渗透法、一级反渗透加混床膜法、双级反渗透法、一级反渗透加混床法、一级反渗透加法、一级反渗透加EDI法等等；阴、阳树脂法等等；阴、阳树脂单床加混床处理方法正在被淘汰。单床加混床处理方法正在被淘汰。现在学习的是第17页，共89页纯化水的制备预处理普通的自来水往往都不能够满足反渗透膜普通的自来水往往都不能够满足反渗透膜对玷污物质的进水要求。源水只有经过适对玷污物质的进水要求。源水只有经过适当的预处理后，方能满足后道制水制备系当的预处理后，方能满足后道制水制备系统对进水的水质要求。统对进水的水质要求。源水预处理的主要对象是水中的悬浮物、源水预处理的主要对象是水中的悬浮物、微生物、胶体、有机物、重金属和游离状微生物、胶体、有机物、重金属和游离状态的余氯等。态的余氯等。现在学习的是第18页，共89页纯化水的制备生产纯化水设备分成两部分生产纯化水设备分成两部分 -预处理部分预处理部分 -纯化部分纯化部分 预处理部分：预处理部分：-去除原水中的颗粒、悬浮物、胶体、微生物、硬度、余去除原水中的颗粒、悬浮物、胶体、微生物、硬度、余氯和臭味等。氯和臭味等。-常用设备：机械常用设备：机械(砂砂)过滤器、软化器、活性炭过滤过滤器、软化器、活性炭过滤器、超滤设备器、超滤设备 纯化部分纯化部分：-进一步去除微生物、内毒素、无机物、有机物。进一步去除微生物、内毒素、无机物、有机物。-常用设备：两级常用设备：两级RO 或或RO+EDI现在学习的是第19页，共89页纯化水的制备工艺示例工艺示例 原水原水 -原水加压泵原水加压泵-多介质过滤器多介质过滤器 -活性活性炭过滤器炭过滤器 -板式换热器板式换热器-软水器软水器 -精密过滤器精密过滤器 -第一级反渗透第一级反渗透 -中间水箱中间水箱-PH调节调节 -板式换热器板式换热器 -第二级反渗透第二级反渗透 -纯纯化水罐化水罐-紫外线灭菌器紫外线灭菌器 -微孔过滤器微孔过滤器 -用水用水点点现在学习的是第20页，共89页二、新版GMP对制药用水有三个层次的要求现在学习的是第21页，共89页三、建立制药用水系统的质量管理体系新版GMP将质量管理体系的理念引入其中，是一个新的突破。质量管理体系是指企业内部建立的、为保证产品质量或质量目标所必需的、系统的质量活动。对于凡是能够影响水质质量的所有因素，全部活动都纳入水系统质量管理体系中来，比如，水系统的设计单位、设备的供应商、水生产部门、水使用部门、质量检验部门、工程管理部门等都与制药用水的质量息息相关。现在学习的是第22页，共89页纯化水的制备原水贮罐一般原水贮罐应设置高、低水位电磁感应液位计，动态检测水箱液位。水箱材料多采用非金属，如聚乙烯（PE）。我们采用304材质现在学习的是第23页，共89页纯化水的制备原水泵原水泵为后续设备提供工作所需要的水压和流量型号：CM10-3数量：1台材质：不锈钢厂家：丹麦格兰富控制形式：全自动启停现在学习的是第24页，共89页纯化水的制备多介质过滤器多介质过滤器去除原水中的胶体、悬浮物、泥沙等以降低原水浊度对膜系统的影响，同时降低SDI（污染指数）值，出水浊度1，SDI4，达到反渗透系统进水要求。数量：1台直径：800材质：304要求过滤器耐水压0.6Mpa。过滤器的反洗膨胀率为30-50%设备内部设有布水、排气和集水装置，布水无偏漏现象进水设有压力表，在线监测装置运行压力全自动反洗、正洗和运行现在学习的是第25页，共89页纯化水的制备活性炭过滤器活性炭过滤器主要去除水中的游离氯、色度、微生物、有机物以及部份重金属等有害物质。以防止它们对反渗透膜系统造成影响，出水余氯0.05ppm，COD1.5ppm，达到反渗透系统进水要求。数量：1台直径：600材质：304要求过滤器耐水压0.6MPa。过滤器的反洗膨胀率为40-50%设备内部设有布水、排气和集水装置，布水无偏漏现象进水设有压力表，在线监测装置运行压力可实现自动反洗、正洗和运行消毒方式：巴氏消毒现在学习的是第26页，共89页纯化水的制备软化器软化器软化器是将原水通过钠型阳离子交换树脂，使水中的硬度成份Ca2，Mg2+与树脂中的Na相交换从而吸附水中的Ca2+，MG2+使水得到软化。如以RNa代表钠型树脂，其交换、再生过程如下：2RNaCa2+R2Ca2NaR2Ca2NaCl2RNaCaCl2数量：2台交替再生运行材质：304直径：600过滤器的反洗膨胀率为50-100%设备内部设有布水、排气和集水装置，布水无偏漏现象进水设有压力表，在线监测装置运行压力设有气动阀，可实现自动再生和运行现在学习的是第27页，共89页纯化水的制备精密过滤器精密过滤器精密过滤器主要是去除系统中带入的大颗粒（如管路的锈蚀产物等），防止膜受到大颗粒的冲击和划伤，并保护高压泵不受意外碎片的伤害。过滤精度：5m外壳材质：304厂家：吉林华通现在学习的是第28页，共89页纯化水的制备NaOH加药装置加药装置加入NaOH，用以调节RO进水pH值，使RO出水中CO2气体以离子态形式溶解于水中，能通过RO膜去除，使产水满足要求。计量泵型号：P126手动调节数量：1台品牌：美国LMI附件：加药箱，四功能阀防虹吸、背压现在学习的是第29页，共89页纯化水的制备反渗透主机反渗透主机一级反渗透装置一级反渗透装置选用不锈钢选用不锈钢4寸膜壳，寸膜壳，3芯装，芯装，5支。支。RO膜元件排列方式：一级二段，按膜元件排列方式：一级二段，按2:2:1排排列。列。产水量产水量3000L/h二级反渗透装置二级反渗透装置选用不锈钢选用不锈钢4寸膜壳，寸膜壳，3芯装，芯装，3支。支。产水量产水量2000L/h现在学习的是第30页，共89页纯化水的制备反渗透主机反渗透主机经经DOW公司公司RO膜计算软件结果如下：膜计算软件结果如下：一级进水流量一级进水流量:4m/h 一级淡水流量一级淡水流量:3m/h 一级浓水排放量一级浓水排放量:1m/h 最低工作压力：最低工作压力：7bar 消毒方式：巴氏消毒消毒方式：巴氏消毒进水温度进水温度:25 水回收率：水回收率：75%RO膜设计使用年限：膜设计使用年限：3年年 进水水源：预处理产水进水水源：预处理产水二级进水流量二级进水流量:3m/h 二级淡水流量二级淡水流量:2m/h 二级浓水排放量：二级浓水排放量：1m/h 最低工作压力：最低工作压力：7bar 消毒方式：巴氏消毒消毒方式：巴氏消毒进水温度进水温度:25 水回收率：水回收率：100%RO膜设计使用年限：膜设计使用年限：3-5年年 进水水源：一级进水水源：一级RO产水产水现在学习的是第31页，共89页纯化水的制备紫外线杀菌器防止管道上的滞留水及容器管道内壁滋生细菌而影响供水质量，在纯化水储罐的出口设置大功率的紫外线杀菌器（强度显示或时间记录器）。现在学习的是第32页，共89页纯化水的制备微孔过滤器在制药用水制备中，通常使用微孔薄膜过滤器作为在制药用水制备中，通常使用微孔薄膜过滤器作为反渗透等除盐设备的保安过滤器、用水终端的除菌反渗透等除盐设备的保安过滤器、用水终端的除菌过滤以及制药用水贮罐的呼吸除菌过滤。常用的滤过滤以及制药用水贮罐的呼吸除菌过滤。常用的滤材有以下几种。材有以下几种。聚偏二氟乙烯；聚偏二氟乙烯；聚丙烯；聚丙烯；聚砜；聚砜；尼龙；尼龙；聚四氟乙烯（聚四氟乙烯（PTFE）；）；金属复合膜金属复合膜；现在学习的是第33页，共89页纯化水的制备所需的软件纯化水岗位职责纯化水制备岗位操作规程纯化水系统操作规程纯化水系统制备岗位记录（含监测指标）纯化水系统运行记录现在学习的是第34页，共89页纯化水的贮存与分配输送纯化水的贮存与分配输送常温贮存和常温分配纯化水采用循环系统纯化水储罐停机后保存24小时后，就排空不能使用纯化水机停用10天后需要进行三个周期的验证现在学习的是第35页，共89页纯化水的贮存与分配输送纯化水的贮存与分配输送储罐储罐 316L316L不锈钢制作，内壁电抛光并作钝化处理。不锈钢制作，内壁电抛光并作钝化处理。贮水罐上安装贮水罐上安装0.22m0.22m疏水性的通气过滤器，并可以通纯蒸汽消毒。疏水性的通气过滤器，并可以通纯蒸汽消毒。能经受能经受121121高温的消毒。高温的消毒。排水阀采用不锈钢聚四氟乙烯隔膜阀排水阀采用不锈钢聚四氟乙烯隔膜阀 管道系统和分配系统管道系统和分配系统 316L316L或或304304不锈钢，管材内壁电抛光并作钝化处理不锈钢，管材内壁电抛光并作钝化处理 管道采用热熔式氩弧焊焊接连接（焊接前确定焊接参数），或采用卫生接头管道采用热熔式氩弧焊焊接连接（焊接前确定焊接参数），或采用卫生接头分段连接。分段连接。阀门采用不锈钢聚四氟乙烯隔膜阀，卫生夹头连接。阀门采用不锈钢聚四氟乙烯隔膜阀，卫生夹头连接。管道有一定倾斜度，便于排除存水。管道有一定倾斜度，便于排除存水。管道采用循环布置，各用水点采用串联联接关系。回水流入贮罐。管道采用循环布置，各用水点采用串联联接关系。回水流入贮罐。使用点装阀门处的使用点装阀门处的“死角死角”段（段（deadlegdeadleg）长度：加热系统不得大于）长度：加热系统不得大于6 6倍倍管径，冷却系统不得大于管径，冷却系统不得大于4 4倍管径。倍管径。现在学习的是第36页，共89页纯化水的贮存与分配输送纯化水的贮存与分配输送 所用的纯化水管路可用巴氏杀菌消毒（所用的纯化水管路可用巴氏杀菌消毒（80809090）或纯蒸汽杀菌消毒（或纯蒸汽杀菌消毒（121121）。）。输送泵 316L316L不锈钢制（浸水部分），电抛光并钝化处理。不锈钢制（浸水部分），电抛光并钝化处理。卫生夹头作连接件。卫生夹头作连接件。润滑剂采用纯化水本身。润滑剂采用纯化水本身。可完全排除积水可完全排除积水纯化水的贮存与分配输送纯化水的贮存与分配输送 所用的纯化水管路可用巴氏杀菌消毒（所用的纯化水管路可用巴氏杀菌消毒（80809090）或）或纯蒸汽杀菌消毒（纯蒸汽杀菌消毒（121121）。）。输送泵输送泵 316L316L不锈钢制（浸水部分），电抛光并钝化处理。不锈钢制（浸水部分），电抛光并钝化处理。卫生夹头作连接件。卫生夹头作连接件。润滑剂采用纯化水本身。润滑剂采用纯化水本身。可完全排除积水可完全排除积水-所需软件所需软件 纯化水系统贮存和输送管理规程纯化水系统贮存和输送管理规程 关键点：贮存时间、贮存方式关键点：贮存时间、贮存方式 停产多长时间需要再验证停产多长时间需要再验证 。现在学习的是第37页，共89页2010版GMP要求第九十六条制药用水应当适合其用途，并符合中华人民共和国药典的质量标准及相关要求。制药用水至少应当采用饮用水。检查要点软件：饮用水、纯化水、注射用水STP(技术标准)和SOP现在学习的是第38页，共89页2010版GMP要求第九十七条水处理设备及其输送系统的设计、安装、运行和维护应当确保制药用水达到设定的质量标准。水处理设备的运行不得超出其设计能力。检查要点:工艺用水的工艺流程图和分配管路图工艺用水操作规程、过程控制规程，含取样和记录系统的清洁、消毒方法、频率及日常监控结果纯化水、注射用水系统的验证现在学习的是第39页，共89页2010版GMP要求第九十八条纯化水、注射用水储罐和输送管道所用材料应当无毒、耐腐蚀；储罐的通气口应当安装不脱落纤维的疏水性除菌滤器；管道的设计和安装应当避免死角、盲管。检查要点：1、结构设计应简单、可靠、拆装简便需提供材质证明2、储罐的通气口应当安装不脱落纤维的疏水性除菌滤器（档案，验证要体现）3、管路分布图，管道是否存在死角、盲管、光洁度4、支管的长度是否小于其管径的的6倍，并小于主管路径的3倍。5、为了有效和可重复的清洗通常要求管路系统中的分叉口或交接口的L/D2.0（通常仪器和阀门）现在学习的是第40页，共89页2010版GMP要求第九十九条纯化水、注射用水的制备、贮存和分配应当能够防止微生物的滋生。纯化水可采用循环，注射用水可采用70以上保温循环。检查要点：纯化水、注射用水系统的储存、分布措施验证方案 现在学习的是第41页，共89页2010版GMP要求第一百条应当对制药用水及原水的水质进行定期监测，并有相应的记录检查要点:工艺用水的定期监测规程相应的监测记录和报告现在学习的是第42页，共89页2010版GMP要求警戒限度和纠偏限度只适用于工艺用水系统的运行监控警戒限度和纠偏限度只能在法定标准之内超出警戒限度和纠偏限度不等于水系统已危及产品质量现在学习的是第43页，共89页2010版GMP要求第一百零一条应当按照操作规程对纯化水、注射用水管道进行清洗消毒，并有相关记录。发现制药用水微生物污染达到警戒限度、纠偏限度时应当按照操作规程处理。软件：水系统清洗消毒灭菌操作规程水系统微生物污染警戒限度和纠偏限度操作规程（应采取的应对措施)现在学习的是第44页，共89页2010版GMP要求警戒限度系统的关键参数超出正常范围，但未达到纠偏限度，需要引起警觉，可能需要采取纠正措施的限度标准。纠偏限度系统的关键参数超出可接受标准，需要进行调查并采取纠正措施的限度标准。现在学习的是第45页，共89页2010版GMP要求必要时，应当定期监测制药用水的细菌内毒素，保存监测结果及所采取纠偏措施的相关记录。软件：文件和记录现在学习的是第46页，共89页2010版GMP要求第四十九条无菌原料药精制、无菌药品配制、直接接触药品的包装材料和器具等最终清洗、A/B级洁净区内消毒剂和清洁剂配制的用水应当符合注射用水的质量标准。硬件：各使用点软件：查看消毒剂和清洁剂的配制记录现在学习的是第47页，共89页纯化水系统的消毒和灭菌纯化水系统的消毒和灭菌巴氏消毒通常采用热交换器，以蒸汽或电加热作为热原，消毒的介质是系统中的纯化水本身；在设备和管道消毒中也可以直接将贮罐中的纯化水加热作为消毒器，水温控制在80以上，开启水泵循环冲刷水处理设备和管道现在学习的是第48页，共89页 巴斯德灭菌巴斯德灭菌 巴斯德灭菌（巴斯德灭菌（Pasteurization）是法国科学家巴斯发明是法国科学家巴斯发明 的灭菌法，故又称巴氏消毒。的灭菌法，故又称巴氏消毒。巴氏消毒适宜不耐热物品灭菌，能有效地控制水系统的巴氏消毒适宜不耐热物品灭菌，能有效地控制水系统的 内源性微生物污染。内源性微生物污染。制药系统常用的灭菌方法制药系统常用的灭菌方法现在学习的是第49页，共89页 巴斯德灭菌巴斯德灭菌巴斯德灭菌巴斯德灭菌方法方法 采采用用80以以上上的的热热水水循循环环1-2h，是是纯纯化化水水系系统统行行之之有有效效的的消消毒毒灭灭菌菌方方法法,通通常常每每周周消消毒毒1-2次次,每每次次1-2h,其其微微生生物物污污染染水水平平能能有有效效地控制在低于地控制在低于50CFU/ml的水平。的水平。现在学习的是第50页，共89页 臭氧消毒臭氧消毒臭氧消毒臭氧消毒 臭氧臭氧(O3)常温、常压下无色，有特臭的气味，具有强氧化作常温、常压下无色，有特臭的气味，具有强氧化作 用。臭氧是一种强氧化剂，具高效广谱杀菌作用，杀菌率在用。臭氧是一种强氧化剂，具高效广谱杀菌作用，杀菌率在 99%以上；以上；-对细菌繁殖体、细菌芽胞、病毒、真菌、原虫和贾弟鞭毛虫胞对细菌繁殖体、细菌芽胞、病毒、真菌、原虫和贾弟鞭毛虫胞 曩具较强的灭活效果。曩具较强的灭活效果。-能有效地除去水中残留有机物、脱色、除嗅味、杀菌等具有显能有效地除去水中残留有机物、脱色、除嗅味、杀菌等具有显 著效果。著效果。-可降低水中总有机卤化物的浓度，而且不会产生有害的残留物。可降低水中总有机卤化物的浓度，而且不会产生有害的残留物。-受受PH、温度的影响很小。因此在国外受到普遍的重视，自温度的影响很小。因此在国外受到普遍的重视，自 1905 年起，臭氧就开始用于水处理。年起，臭氧就开始用于水处理。现在学习的是第51页，共89页 臭氧消毒臭氧消毒臭氧消毒臭氧消毒 在水处理系统中，水罐、交换柱以及各种过滤器、在水处理系统中，水罐、交换柱以及各种过滤器、膜和管道，会不断的滋生和污染微生物，目前臭膜和管道，会不断的滋生和污染微生物，目前臭 氧是纯水系统中去除细菌和病毒的最好方法之一。氧是纯水系统中去除细菌和病毒的最好方法之一。现在学习的是第52页，共89页 臭氧的灭菌原理臭氧的灭菌原理臭氧的灭菌原理臭氧的灭菌原理 O3灭菌有以下灭菌有以下3种形式：种形式：1.臭氧能破坏、分解细菌的细胞壁，很快地扩散透进细臭氧能破坏、分解细菌的细胞壁，很快地扩散透进细 胞内，氧化分解细菌内部葡萄糖所需的酶，使细菌灭活胞内，氧化分解细菌内部葡萄糖所需的酶，使细菌灭活 死亡。死亡。2.破坏细菌的新陈代谢直接与细菌、病毒作用，破坏它破坏细菌的新陈代谢直接与细菌、病毒作用，破坏它 们的细胞器和们的细胞器和DNA、RNA，导致细菌死亡。，导致细菌死亡。3.透过细胞膜组织，侵入细胞内，作用于外膜的脂蛋白透过细胞膜组织，侵入细胞内，作用于外膜的脂蛋白 和内部的脂多糖等大分子聚合物，和内部的脂多糖等大分子聚合物，使细菌发生通透性畸使细菌发生通透性畸 变而溶解死亡。变而溶解死亡。现在学习的是第53页，共89页 存在的问题存在的问题存在的问题存在的问题-臭氧稳定性差容易分解为氧气，故不能装瓶储臭氧稳定性差容易分解为氧气，故不能装瓶储 存和运输，必须现场制备立即使用。存和运输，必须现场制备立即使用。-设备投资大、电耗大、成本高，造成运输管理设备投资大、电耗大、成本高，造成运输管理 比较复杂。比较复杂。现在学习的是第54页，共89页 臭氧消毒的注意事项臭氧消毒的注意事项臭氧消毒的注意事项臭氧消毒的注意事项 -臭氧最适用于水质及用水量比较稳定的系统。臭氧最适用于水质及用水量比较稳定的系统。-水中有机物含量对灭菌效果有一定影响；水中浊度水中有机物含量对灭菌效果有一定影响；水中浊度 小于小于5mg/L影响极微，增大时臭氧的消耗量将会升高，影响极微，增大时臭氧的消耗量将会升高，其消毒能力降低。其消毒能力降低。-污染有机物的水中用臭氧处理后，大的有机物分子会破污染有机物的水中用臭氧处理后，大的有机物分子会破 裂成微生物新陈代谢的营养源，因此，在没有维持管网裂成微生物新陈代谢的营养源，因此，在没有维持管网 臭氧浓度的情况下会使水质恶化。臭氧浓度的情况下会使水质恶化。现在学习的是第55页，共89页 残存臭氧去除法残存臭氧去除法残存臭氧去除法残存臭氧去除法 臭氧残存量一般控制在小于臭氧残存量一般控制在小于0.0005-0.5 mg/L的水平。的水平。去除方法有活性炭过滤、热破坏、紫外线辐射等。最去除方法有活性炭过滤、热破坏、紫外线辐射等。最 常用的方法是紫外线辐射，一般消除常用的方法是紫外线辐射，一般消除1 mg/L臭氧残留臭氧残留 所需紫外线照射量为所需紫外线照射量为900000micro;Ws/cm2。现在学习的是第56页，共89页紫外线消毒紫外线消毒紫外线消毒紫外线消毒紫外线杀菌的原理紫外线杀菌的原理微生物、病毒、噬菌体内都含有微生物、病毒、噬菌体内都含有RNA和和DNA，而，而RNA和和DNA 具有多核苷酸链，它对紫外光具有强烈的吸收作用具有多核苷酸链，它对紫外光具有强烈的吸收作用并在并在260nm有最大值吸收。有最大值吸收。在紫外光作用下，核酸的功能团发生变化，出现紫外损伤，在紫外光作用下，核酸的功能团发生变化，出现紫外损伤，当核酸吸收的能量达到细菌致死量而紫外光的照射保持一当核酸吸收的能量达到细菌致死量而紫外光的照射保持一定时间时，细菌便大量死亡。定时间时，细菌便大量死亡。现在学习的是第57页，共89页 根据生物效应的不同，将紫外线按照波长分为四部分；根据生物效应的不同，将紫外线按照波长分为四部分；A波段波段波长范波长范 为为400 nm 320 nm。B波段波段波长范围为波长范围为320 nm275 nm。C波段波段（波长范（波长范 275nm200nm。D波段波段波长范围为波长范围为200nm 10nm。紫外线消毒紫外线消毒现在学习的是第58页，共89页 波长在波长在200-300nm之间的紫外线具灭菌作用，其中以之间的紫外线具灭菌作用，其中以 254-257nm波段灭菌效果最好。波段灭菌效果最好。C波段的紫外线会使细菌、病毒、芽孢及其他病原菌波段的紫外线会使细菌、病毒、芽孢及其他病原菌 的的DNA丧失活性，从而破坏它们的复制和生存的能力。丧失活性，从而破坏它们的复制和生存的能力。紫外线消毒紫外线消毒现在学习的是第59页，共89页 由外壳、低压汞灯、石英套管及电气设施等组成。由外壳、低压汞灯、石英套管及电气设施等组成。外壳外壳 高强度低压汞灯高强度低压汞灯 电气设施电气设施 石英套管石英套管 现在学习的是第60页，共89页 使用紫外线灭菌时，由于长期使用紫外线，有可使杀装置或使用紫外线灭菌时，由于长期使用紫外线，有可使杀装置或 其附近的非金属材料老化，使之降解，导致电阻率的改变。其附近的非金属材料老化，使之降解，导致电阻率的改变。注意事项注意事项 -高的杀灭率，一般要求大于高的杀灭率，一般要求大于99.9%。-当纯化水通过该装置后，电阻率降低值不得超过当纯化水通过该装置后，电阻率降低值不得超过 0.5MCM(25)。紫外线杀菌装置紫外线杀菌装置紫外线杀菌装置紫外线杀菌装置现在学习的是第61页，共89页紫外消毒的影响因素和注意事项紫外消毒的影响因素和注意事项紫外消毒的影响因素和注意事项紫外消毒的影响因素和注意事项 紫外光线杀菌效果的决定因素紫外光线杀菌效果的决定因素 紫外线的强度、紫外线光谱波长和照射时间紫外线的强度、紫外线光谱波长和照射时间 波长为波长为253.7nm杀菌能力最强杀菌能力最强 因此要求用于杀菌的紫外灯的辐射光谱能量集中在因此要求用于杀菌的紫外灯的辐射光谱能量集中在253.7nm 左右，以取得最佳杀菌效果。左右，以取得最佳杀菌效果。现在学习的是第62页，共89页紫外消毒的影响因素和注意事项紫外消毒的影响因素和注意事项紫外消毒的影响因素和注意事项紫外消毒的影响因素和注意事项为取得最佳杀菌效果使用紫外线灯的辐射光应在为取得最佳杀菌效果使用紫外线灯的辐射光应在253.7nm左右。左右。安装位置安装位置 紫外线杀菌器的安装位置一般离使用点越近越好但应留有一定紫外线杀菌器的安装位置一般离使用点越近越好但应留有一定 的操作空间。的操作空间。由于被杀死的细菌尸体污染纯水，因此要在紫外杀菌器后面安由于被杀死的细菌尸体污染纯水，因此要在紫外杀菌器后面安 装过滤器，一般要求滤膜孔径为装过滤器，一般要求滤膜孔径为0.22m。现在学习的是第63页，共89页紫外消毒的影响因素和注意事项紫外消毒的影响因素和注意事项紫外消毒的影响因素和注意事项紫外消毒的影响因素和注意事项 流量流量 当紫外杀菌器功率不变、水中微生物污染波动小时，当紫外杀菌器功率不变、水中微生物污染波动小时，流量对杀菌效果有显著的影响，流量越大、流速越流量对杀菌效果有显著的影响，流量越大、流速越 快，被紫外线照射的时间就越短；快，被紫外线照射的时间就越短；细菌被照射的时间缩短，被杀菌的概率也因而下降。细菌被照射的时间缩短，被杀菌的概率也因而下降。现在学习的是第64页，共89页紫外消毒的影响因素和注意事项紫外消毒的影响因素和注意事项紫外消毒的影响因素和注意事项紫外消毒的影响因素和注意事项水的物理化学性质水的物理化学性质-水的色度、浊度、总铁含量对紫外光都有不同程水的色度、浊度、总铁含量对紫外光都有不同程的吸收，其结果是降低杀菌效果。的吸收，其结果是降低杀菌效果。-紫外线杀菌器对水质的要求一般为：紫外线杀菌器对水质的要求一般为：色度色度15浊度浊度5总铁含量总铁含量0.3mg/L细菌含量细菌含量900个个/ml。现在学习的是第65页，共89页紫外消毒的影响因素和注意事项紫外消毒的影响因素和注意事项紫外消毒的影响因素和注意事项紫外消毒的影响因素和注意事项 水的吸收系数越高，辐射强度就越弱，杀菌能力降水的吸收系数越高，辐射强度就越弱，杀菌能力降 低由于光能透过固体物质，故水中悬浮颗粒会降低低由于光能透过固体物质，故水中悬浮颗粒会降低 紫外线的杀菌效率紫外线的杀菌效率,水中钙镁离子对紫外线吸收很小。水中钙镁离子对紫外线吸收很小。现在学习的是第66页，共89页紫外线消毒紫外线消毒紫外线消毒紫外线消毒 灯管功率灯管功率 灯管实际点燃功率对杀菌效率影响很大。随着灯点燃时间的增加，灯的辐灯管实际点燃功率对杀菌效率影响很大。随着灯点燃时间的增加，灯的辐射能量随之降低，杀菌效果亦下降。射能量随之降低，杀菌效果亦下降。试验证明，试验证明，1000W的紫外线灯点燃的紫外线灯点燃1000h后，其辐射能量将降低后，其辐射能量将降低40%左右。左右。随着时间的推移，紫外灯的功率会逐渐减弱，一般低于原功率的随着时间的推移，紫外灯的功率会逐渐减弱，一般低于原功率的70%即应更换。即应更换。现在学习的是第67页，共89页介质温度的影响介质温度的影响 紫外线灯管辐射光谱能量与灯管管壁的温度有关。紫外线灯管辐射光谱能量与灯管管壁的温度有关。当灯管周围的介质温度很低时，辐射能量降低，影响杀菌效果。当灯管周围的介质温度很低时，辐射能量降低，影响杀菌效果。紫外线消毒紫外线消毒紫外线消毒紫外线消毒现在学习的是第68页，共89页紫外线消毒紫外线消毒紫外线消毒紫外线消毒解决方法解决方法通常将紫外灯管安置在一个开口的石英套管内，以便使通常将紫外灯管安置在一个开口的石英套管内，以便使灯管与套管之间形成环状空气夹层，这样，即可及时散灯管与套管之间形成环状空气夹层，这样，即可及时散发掉灯管本身的热量，又可避免低温水对紫外灯管发光发掉灯管本身的热量，又可避免低温水对紫外灯管发光功能的影响，并使其周围的温度保持在功能的影响，并使其周围的温度保持在25-35左右的左右的最佳运行状态。最佳运行状态。现在学习的是第69页，共89页紫外线消毒紫外线消毒紫外线消毒紫外线消毒石英套管石英套管 石英材料的纯度高，紫外线的透过率高。石英材料的纯度高，紫外线的透过率高。石英套管的维护石英套管的维护 -应保持石英套管的清洁状态，定期将套管抽出，用无水乙醇擦应保持石英套管的清洁状态，定期将套管抽出，用无水乙醇擦拭。通常，每年至少拭。通常，每年至少1次。次。-紫外线杀菌灯应连续运行，减少灯的开启次数，每开关紫外线杀菌灯应连续运行，减少灯的开启次数，每开关1次，将减少次，将减少3h的使用寿命，使用前应预热的使用寿命，使用前应预热10-30min。-电压稳定，波动范围不得超过额定电压的电压稳定，波动范围不得超过额定电压的5%，否则应安装稳压器。，否则应安装稳压器。现在学习的是第70页，共89页紫外线消毒紫外线消毒紫外线消毒紫外线消毒 水层的厚度同紫外线杀菌效果的关系举例 现在学习的是第71页，共89页紫外线消毒紫外线消毒紫外线消毒紫外线消毒 在上述流速条件下，紫外线有效灭菌水层厚度不超过在上述流速条件下，紫外线有效灭菌水层厚度不超过2.2cm。-水中含有芽胞细菌水中含有芽胞细菌 水层厚度应减少至水层厚度应减少至1.4cm，水的流速少至，水的流速少至90L/h。-水中含有泥砂污物水中含有泥砂污物 有效水层厚度还有效水层厚度还 应下降，水流速度亦减小。应下降，水流速度亦减小。否则就达不到预期的灭菌效果。否则就达不到预期的灭菌效果。现在学习的是第72页，共89页滤过除菌法滤过除菌法滤过除菌法滤过除菌法 本法系利用细菌不能通过致密具孔滤材的原理以除去气体或本法系利用细菌不能通过致密具孔滤材的原理以除去气体或 液体中微生物的方法。液体中微生物的方法。生产中常用除菌过滤器有圆盘式过滤器和筒式过滤器，采用生产中常用除菌过滤器有圆盘式过滤器和筒式过滤器，采用 孔径分布均匀的微孔滤膜作过滤材料。孔径分布均匀的微孔滤膜作过滤材料。滤膜材质依过滤物品的性质及过滤目的而定。滤膜材质依过滤物品的性质及过滤目的而定。现在学习的是第73页，共89页滤器的选择滤器的选择滤器的选择滤器的选择 过滤器不得对被滤过成分有吸附作用，也不能释放物过滤器不得对被滤过成分有吸附作用，也不能释放物 质，不得有纤维脱落，禁用含石棉的过滤器。质，不得有纤维脱落，禁用含石棉的过滤器。滤器和滤膜在使用前应进行洁净处理，并用高压蒸汽滤器和滤膜在使用前应进行洁净处理，并用高压蒸汽 进行灭菌。进行灭菌。现在学习的是第74页，共89页滤过除菌法滤过除菌法滤过除菌法滤过除菌法 药品生产中采用的除菌滤膜孔径一般不超过药品生产中采用的除菌滤膜孔径一般不超过022um。在微生物检验中可使用孔径不超在微生物检验中可使用孔径不超 过过045um的滤膜。的滤膜。试验常用的生物指示剂为缺陷假单胞菌试验常用的生物指示剂为缺陷假单胞菌(Pseudomonas diminuta)。现在学习的是第75页，共89页滤过除菌法滤过除菌法滤过除菌法滤过除菌法过滤过程中无菌保证与过滤液体的初始生物负荷过滤器对数过滤过程中无菌保证与过滤液体的初始生物负荷过滤器对数下降值下降值LRV（Log reduction value有关。有关。LRV-系指规定条件下，被过滤液体过滤前的微生物数量与过滤后的微生系指规定条件下，被过滤液体过滤前的微生物数量与过滤后的微生物数量比