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影响去离子水质量的主要因素及排除方法

[导读]利用电渗析和离子交换柱除去原水中的各种杂质可得到去离子水.而去离子水的质量直接决定了医用注射液的质量。通过近二年的实际操作.列出了与去离子质量有关的主要因素.并提出一些相应见解。

用多效蒸馏法制备注射用水,必须注意原水的选择,我国 药品生产管理规范》规定以去离子水为水源。很多医院制药厂的去离子水是靠离子交换系统得到的,它已可除去绝大部分的阴阳离子,设备简单、节约燃料与冷却水,但离子交换树脂使用周期短,一般1—2个星期即需要处理,操作繁琐,不便大量制备去离子水,如将电渗析和离子交换柱联合使用,(我院即采用此制备流程)就可得到满意的效果,因电渗析可除去水源中的氯化物、硫酸盐、钙盐、硝酸盐与亚硝酸盐、二氧化碳等95% 以上的离子性杂质,且一般2-3月处理一次树脂即可,这样不仅提高了设备出水的质量标准,还延长了离子交换树脂的使用周期,节约生产成本,缩短时间;电渗析如操作正确,及时保养、维护,在离子交换膜不破损的情况下,可长时间使用。为了提高注射用水的质量,我院目前采用下列流程制备优质注射用水。

自来水>精密过滤器> 电渗析装置> 阴阳离子交换柱>多效蒸馏水机>热贮水器(80 oc)>注射用水根据电渗析仪、离子交换柱的工作原理、设备及工艺、流程,参考了同行有关资料,结合近两年的实际工作,列出了影响去离子水质量的主要因素及其相应对策,以利用于制定切合实际的操作规程,确保去离子水质量,并延长电渗析器、离子交换柱等设备的使用寿命,节省生产费用。

2.1原水的水质

电渗析是依据在电场作用下离子定向迁移及交换膜的选择透过性而使溶液中呈离子状态的溶质和溶剂分离的一种物理化学过程。工作原理主要是除去原水中带电荷的离子,对不带电荷的杂质无净化作用,而且其阴阳离子交换膜易被有机物类、细菌污染,流水通道易被水中悬浮物等机械陛杂质堵塞,影响出水质量,降低工作效率,故进入电渗析前的原水必须经过一定的过滤性和吸附I生处理,除去泥沙、大分子有机物、重金属、细菌、致热原等。我院将自来水依此经过石英砂、活性炭、精密过滤器过滤后,并定期反冲洗这些预处理设备,得到较好的原水,提高其出水质量。我院采用DDS·1 1 A型电导率仪(上海产)来进行水离子质量的检测。如表1,随机抽样的结果表明:原水的水质越好,出水质量越高。

2.2原水的水压

电渗析出水质量的优劣与进水压力是否稳定也有很大关系。电渗析器由多层隔室组成的,只有保持恒定的原水压力,才能有利于离子的稳定迁移,否则,进水压力忽大忽小,会造成电压电流相应的不稳,离子迁移不能正常进行,而影响出水质量。进水压力不稳定也会使离子交换膜受到吸张性外力的损害,影响其使用寿命。所以我院配置了专用制剂管道,并始终调校定进水压力保持为0.1 Mpa。

2.3沉淀结垢的处理

由于离子迁移以及原水中的杂质等因素的影响,电渗析在正常运行中会逐渐结垢,特别是当发生极化现象时,离子交换膜发生沉淀结垢的现象更快更明显。此沉淀结垢会减小膜的工作面积,增加膜的电阻,加大电能消耗,并阻碍水中离子透过交换膜,使电流下降、压力升高,出水质量变差。因此我院采用下列措施处理沉淀结垢

(1) 低于极限电流运行,不可盲目靠增大电压或减小水流量来达到高度脱盐的目

(2)定期倒极,改变电流方向,可以减缓沉淀结垢的产生;(3)定期酸洗,配制2—2.5% 的盐酸液,动态循环处理电渗析器1.5-2小时,在冲洗至中性即可投入使用。

2.4淡水 浓水、极水的流量关系

电渗析器工作时,原水中的离子在电场作用下迁移,当阳离子交换膜选用磺酸型,则膜中R·SO,‘基因构成足够强的负电场,排斥阴离子,只允许阳离子透过,并使其向阴极运动。同理阴离子膜带正电R·N (CH ) 基团,排斥阳离子而只允许阴离子透过(如图1)。这样隔室1、3、5中、阳阴离子逐渐减少为淡水室,隔室2、4中阳;阴离子则形成浓水室。

因此,实际操作时,淡水和浓水压力应基本保持平衡,淡水压力可稍大于浓水压力,以避免浓差渗透造成出水质量下降,极水流量太小会失去其传导作用和对各极板冷却作用,均影响出水质量。

2.5电渗析器的放置是否平稳

电渗析器的放置不管是卧式或是立式,均应严格保持平稳,如果有倾斜或不平稳,电渗析器内部流水通道易聚集气泡,这些气泡不易随水流排走,就会产生绝缘作用并阻碍离子的迁移,严重影响出水质量,我院另在电渗析器上配置了一水平仪,随时保持其平稳。

2.6系统水电是否始终正常供应

电渗析在运行过程中,如果突然停电而水未停,原水就会直接进入贮水槽,若突然停水而电未停,则电渗析极板就会被加热烧坏.我院去年年初即发生过这种情况,电渗析极板被烧坏不少,为此我院另安装了水电联动装置,水、电只要缺一项均使机器停止工作。并且操作人员应坚守工作岗位,严格执行岗位操作并做好生产记录。

2.7离子交换柱再生时用气体反冲过程中的注意事项树脂用气体反冲时最好选用无油气泵,亦可用普通气泵对气源进行处理,或用医用氧气反冲亦可。但用氧气反冲时,需要严格按照操作规程,因为高压氧给混合柱中阴阳树脂混合时,如事先没打开混合柱的排空阀,在高压下造成混柱顶盖被顶飞,柱内大部分树脂被顶出的严重后果.

2.8预测离子交换柱树脂的处理周期

对阴、阳离子交换树脂来说,其交换容量是一定的。而对去离子交换器来讲在使用一段时间后树脂近失效时,其出水水质的变化是很快的。因此,制水人员要根据本地区的原水水质、生产情况、离子交换柱的使用时间等确定阴阳离子树脂的处理周期,否则会影响生产,并造成过多的设备耗损。

2.9破碎树脂进入多效蒸馏水器

为防止破碎树脂进入多效蒸馏水器,影响注射用水质量。在去离子水进入纯水箱前,最好配备一凹型沉淀池,可使去离子水中的破碎树脂等被沉淀分离出来。但是,我院使用的是不锈钢储水罐无法安装凹型沉淀池,所以在储水罐出水口加装了一个不锈钢滤盘,以防止破碎树脂进入多效蒸馏水器。通过上述一系列工作流程,制备的去离子水质量达到 中国药典》的标准,其各项指标一一酸碱度、氯化物、硫酸盐与钙盐、硝酸盐与亚硝酸盐、氨、二氧化碳、易氧化物、不挥发物、重金属等医院药检室检测其质量符合 中国药典》中的规定。

去离子水的质量优劣受多种因素影响,除合理操作,做好工作环境清洁卫生,输送管道应定期清洗消毒外,在实际生产中可以通过对原水的水质、水压、电渗析器结垢来处理浓水、淡水、极水的流量关系,电渗析器的放置、离子交换柱的再生、离子交换树脂的处理周期等几方面制定合理的操作规程,延长电渗析器、离子交换柱的使用寿命。降低不必要的开支,生产出合格的去离子水,使医院大输液室、制剂室、检验科等部门的医用水有了更安全的保障。

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