纯化水硝酸盐超标的原因及解决思路
1问题的提出
药品是关系人类健康的特殊产品,制药企业关系到国计民生,而纯化水作为制备注射用水的原水和清洗用水,必须除去水中杂质并控制微生物以及化学指标。生产纯化水用原水为饮用水,生产流程为:原水箱—多介质滤器—活性碳滤器—软化器—保安滤器—一级反渗透—二级反渗透—纯化水。纯化水制备过程中,如果设备内滋生硝化细菌和亚硝化细菌,他们能将水中的氨变成硝酸盐和亚硝酸盐,因此对各个功能单元制定消毒操作规程来控制微生物滋生,是解决硝酸盐超标的一条思路。
在实际工作中纯化水出现了硝酸盐项目超标,但微生物检测符合要求,这对工作提出了新的挑战,急需找到硝酸盐超标的原因,使制出的纯化水指标符合要求。
2问题的分析和改进
在确认各项操作符合标准操作规程没有偏差外,从两方面进行了分析确认:(1)季节变化影响考虑随着季节变化饮用水本身各项指标可能有波动,雨季期间,雨水可能进入储水箱,饮用水储水箱虽然按照文件规定定期进行清洁处理,但开始时硝酸盐超标多发生在雨季,因此在雨季频繁的季节对饮用水储水箱的清理频率加大,效果有但不明显。(2)各个制备单元对硝酸盐去除的影响大小考虑各个制备单元对硝酸盐去除的影响多少,对发现硝酸盐超标的系统和正常的系统取样进行对比,3个系统中多介质过滤器、活性炭、软化器对硝酸盐去除效果不明显,但正常的系统1和系统2经过一级反渗透膜后硝酸盐指标下降的多,但发现硝酸盐超标的系统3经过一级反渗透膜后硝酸盐指标几乎没有下降,从数据看,反渗透膜对硝酸盐去除起着主要作用。试验结果见表1。
同时对前期三个系统二级反渗透膜出水的电导率进行了调查,发现系统1和系统2的二级反渗透出水电导率均在2μs/cm以下,而系统3二级反渗透出水电导率在2-3μs/cm之间,通过出水电导率的印证,只要出水电导率在2μs/cm以下时,硝酸盐项目均合格。
根据试验结果重点对一级反渗透膜进行了研究,纯化水制备设备在使用过程中,除了性能的正常衰减外,由于污染而引起设备性能的衰减更为严重。通常的污染主要有化学垢、有机物及胶体污染、微生物污染等。不同的污染表现出的症状是不同的,不同的膜公司所提出的膜污染的症状也是有一定的差异,一般反渗透膜使用寿命在5年以上,而系统3反渗透膜使用年限为4年,没有考虑膜更换,主要对影响反渗透膜使用寿命的可能原因进行了相应的处理:
(1)反渗透系统进水水质不达标影响膜性能。系统3前期预处理系统按照标准操作规程定期进行反冲洗以及巴氏消毒处理,从微生物角度看不会是微生物污染对水质造成的影响,但机械过滤罐、活性炭介质过滤器从投入使用后一直没有进行更换,已经超过厂家建议的活性炭使用年限,针对此项问题对活性炭和过滤介质进行了更换。(2)反渗透系统设备上存在问题使膜性能受到影响。例如膜元件损坏影响膜的使用寿命,对反渗透系统进行分解,未发现反渗透给水端和出水端端板有损坏的现象,膜体没有裂纹出现,这项原因可以排除;另一原因设备停运时方法不正确引起膜能力下降。一是停运时快速降压没有进行彻底冲洗,由于膜浓水侧的无机盐浓度高于原水,易结垢而污染膜,二是用投加化学药剂的预处理水冲洗,因含化学药剂的水在设备听音期间可能引起膜污染,在准备系统停运时,应停止投加化学药剂,逐步将至3bar左右用预处理好的水冲洗10min。这项原因虽然通过实际调查未发现有偏离标准操作规程的操作出现,但在今后运行时应引起重视。(3)反渗透系统维护保养不到位容易造成膜性能下降。一是反渗透膜保养不利导致污染,这是复合聚酰胺膜使用中普遍存在的问题,因为聚酰胺膜耐余氯性差,在使用中没有正确投加还原剂,导致进入反渗透系统中水的含余氯达不到要求,致使微生物污染;二是清洗不及时与清洗方法不正确导致的膜性能下降,在分析膜处理能力下降时发现,膜的清洗是一个比较重要的环节,清洗效果不好,膜很难达到预期的处理能力。因此,分析膜的污染是由哪种原因造成的尤为重要,通常的污染有化学垢、有机物及胶体污染、微生物污染等,不同的污染表现出的症状不同所采用的清洗药剂也不同。对于系统3从检测结果看,微生物污染的可能性很小,而二级出水电导率调节不下来,化学垢污染可能性比较大,同时考虑系统使用后没有对反渗透膜进行过化学清洗,这项原因影响的可能性很大,因此联系厂家对反渗透膜进行了化学清洗,清洗后二级反渗透膜出水率电导率降到2μs/cm以下,硝酸盐再没有出现超标现象。
3结语
当纯化水电导率控制在2μs/cm以下时,硝酸盐可以控制在正常范围内,因此控制纯化水电导率指标高低,是解决硝酸盐超标的一条思路。
摘要：本文介绍了二级反渗透装置制备出的纯化水及硝酸盐项目超标的原因及解决思路,使制出的纯化水指标符合要求。
关键词：二级反渗透,硝酸盐超标,纯化水
参考文献
[1] 郑雪玉.中纯化水硝酸盐检查浅谈[J].中国药典.
[2] 梁咏赋.纯化水制备过程中的电阻率变化与质量控制[J].安徽医药,2001,(02).
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