Использование двухступенчатого обратного осмоса для получения воды для инъекций
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
тупенчатого осмоса.
Установки двухступенчатого обратного осмоса включают в себя [10]:
насос многоступенчатый центробежный из нержавеющей стали;
корпуса давления для мембранных элементов из нержавеющей стали или
стеклопластика;
мембранные рулонные элементы;
контур химической мойки мембранных элементов;
шкаф управления с электросиловой аппаратурой и контроллером;
дисплей отображения параметров температуры, электропроводности, расхода исходной и очищенной воды;
трубопроводы и запорную арматуру из нержавеющей стали и пищевого пластика;
приборы и аппаратуру контроля и управления;
ультрафиолетовый стерилизатор;
рама из нержавеющей стали.
Установки обратного осмоса комплектуются блоком предподготовки, в который при необходимости могут входить автоматические фильтры засыпного типа для обезжелезивания, умягчения и удаления органических примесей.
При использовании обратного осмоса, как предварительной ступени очистки воды, возможно использование одноступенчатой установки. При большой солевой нагрузке и высоком содержании хлоридов в воде данная установка не сможет обеспечить качество получаемой воды, регламентированное Фармакопеей.
У этого метода есть свои недостатки.
. Обратный осмос не способен полностью удалять все примеси из воды и обладает низкой способностью к удалению растворенных органических веществ с очень малым молекулярным весом.
. По сравнению с системами ионного обмена обратный осмос не позволяет значительно снизить удельную электропроводность, в частности из-за высокого содержания углекислого газа в воде. Диоксид углерода обычно свободно минует обратноосмотические мембраны и попадает в пермеат в тех же количествах, что и в исходной воде. Во избежание этого, рекомендуется использовать анионообменные смолы перед обратноосмотическим модулем, либо декарбонизатор после модуля обратного осмоса.
. Материал мембран является достаточно хрупким, возможно нарушение его целостности, и, вследствие этого, нарушение работы всей обратноосмотической установки. Поэтому чрезвычайно важен правильный выбор соответствующего материала мембран. При использовании мембран, не выдерживающих воздействие свободного хлора, возможным решением является предварительная установка угольного фильтра или дозирование соединений, содержащих натрия сульфит.
4. Обратноосмотические мембраны неустойчивы к воздействию высоких температур. Поэтому необходимо обеспечить охлаждение воды, если она поступает на установку нагретой.
. Мембраны могут накапливать грязь. Поэтому их следует эксплуатировать в перекрестном потоке, т.е. вдоль поверхности мембраны всегда должен идти принудительный поток воды (автопромывка), который уносит отделенный материал, в связи с чем, наряду с фильтратом (пермеатом), образуется концентрат.
. Некоторые вещества, такие как сульфаты бария, стронция, кальция карбонат, диоксид кремния, механические и коллоидные частицы могут забивать поры мембран. Блокирование мембран можно предотвратить использованием стадий предварительной очистки.
6. Примеси железа также могут стать причиной ухудшения работы системы обратного осмоса. При высоком содержании железа в питьевой воде, необходимо проводить осаждение железа с последующей фильтрацией.
Рис. 6. Снижение производительности мембранных аппаратов во времени при различных концентрациях железа в исходной воде, мг/л (1 - 5; 2 - 10; 3 - 15; 4 - 20)
. Получаемая этим методом вода холодная (большинство систем используют воду с температурой от 5 до 28 оС), что увеличивает возможность микробной контаминации.
Из выше сказанного следует, что для эффективной работы обратноосмотических установок необходимо учитывать качество исходной воды и осуществлять грамотный выбор методов ее предварительной обработки и конфигурацию системы в целом. [10]
Рис. 7. Наиболее популярная модель системы обратного осмоса.
Табл. 3. Качество воды исходной и прошедшей через систему очистки обратным осмосом.
СодержаниеИсходная водаПермеатХлориды, мг/л6422Сульфаты, мг/л208Солесодержание, мг/л396134Общий органический углерод, мг/л15,41,5Органические галогены, мкг/м3200051Тригалогенометаны, мкг/м363056Щелочность, мг/л28385Жесткость карбонатная, мг/л28422Жесткость общая, мг/л31624Цветность, градусы382
Табл. 4. Микробиологическая чистота воды на разных стадиях водоподготовки.
Стадии водоподготовкиКоличество микроорганизмов в 1 мл **Исходная (питьевая) вода< 10Вода после умягчения< 10Вода после угольного фильтра800Вода после обратного осмоса39Вода после УФ-обработки< 10Вода после 4-х ступенчатой дистилляции< 10
Табл. 5 Содержание бактериальных эндотоксинов на разных стадиях водоподготовки.
Стадии водоподготовкиСодержание единиц действия эндотоксина в 1 мл, ЕДэ/млИсходная (питьевая) водаБолее 1Вода после умягченияБолее 1Вода после угольного фильтраБолее 1Вода после обратного осмоса0,25Вода после УФ-обработки<0,125Вода после 4-х ступенчатой дистилляции<0,03
* - Согласно требованиям Американской, Европейской Фармакопей содержание бактериальных эндотоксинов в воде для инъекций должно быть не более 0,25 ЕДэ/мл.
Хранение и распределение воды для инъекций
Основной задачей при проектировании системы хранения и распределения воды для инъекций является обеспечение постоянного движения воды в трубопроводе, отсутствии