制水设备课件.pptx
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1、第十一章第十一章 制水设备制水设备 目 录第一节 纯化水生产设备第二节 蒸馏水器全国高等学校高职高专药品类专业卫生部“十一五”规划教材生物制药设备学习目标【学习目的】学习注射用水生产设备及操作技术,为进入制水车间打下技能基础。【知识要求】1.了解注射用水和无菌水的概念;2.熟悉注射用水生产设备的结构、原理;3.掌握二级反渗透、三效蒸馏水器的结构和工作原理。【能力要求】1.学会絮凝、电渗析、反渗透、三效蒸馏器等设备的操作技术;2.熟练应用二级反渗透装置和三效蒸馏器的操作技术制备注射用水。制药用原水:生活用自来水。制药工艺用水:容器洗涤、药液配制等用水。制药工艺用水饮用水纯化水注射用水原水 饮用水
2、 净化水 注射用水第一节 纯化水生产设备一、原水预处理设备 生活用自来水含有一定量的悬浮物、微生物、胶体、溶解气体、有机化合物、无机化合物、金属离子及其他杂质。絮 凝机械过滤(一)絮凝沉降法1.絮凝原理 通过化学反应,使原水中重金属离子生成的重金属化合物沉淀,经过滤除去沉淀物的过程。化学絮凝法 在原水中加入大量阳离子或高分子聚合物,在中和了悬浮物或胶体物质表面所带的负电荷后,使得颗粒或胶体相互聚集联结形成粗大的絮状团粒或团块,并从悬浮体系中沉降下来的过程。物理絮凝法 2.常用絮凝剂(1)无机絮凝剂:(2)高分子絮凝剂 能够使水体中的带电颗粒产生静电引力,并相互架桥、凝聚,絮凝形成可沉降的或可过
3、滤的絮凝物。高分子絮凝剂是含有大量活性基团的高分子有机化合物。聚合氯化铝有机合成絮凝剂:淤泥少,沉降速度快,水质好,成本低。有机合成絮凝剂天然高分子化合物絮凝剂天然高分子絮凝剂:有多糖类、甲壳素类及微生物絮凝剂等。机械过滤系统由多介质过滤器、活性碳过滤器、除铁过滤器等设备组成。1.机械过滤器的结构 机械过滤器也称为压力式过滤器,由壳体、分布器、承重板、出水管、反冲洗进水管、反冲洗出水管、过滤介质等部件构成。壳体内用承重板分隔为上下两层,上层填料为无烟煤或锰砂,下层填料为精制石英砂。机械过滤器及结构常用过滤介质果椰活性碳锰砂无烟煤石英砂2.常见的机械过滤器水处理机械过滤器结构大同小异,主要有三种
4、类型石英砂过滤器除铁锰过滤器 活性碳过滤器 截留悬浮微粒、胶体、泥沙和铁锈 去除铁、锰及多种有害金属吸附有机化合物、氯离子和重金属离子 除铁除锰过滤器 活性碳过滤器 3.精密过滤器 精密过滤器是一圆筒形过滤器,主要部件有金属壳体、滤芯。其中,金属壳体的外观结构可分为卡箍式、法兰式、吊环式等多种形式。过滤器 过滤 滤芯 过滤器精密过滤器的滤芯精密过滤器结构折叠滤芯及结构 精密过滤器的滤芯有陶瓷滤芯、聚丙烯(PP)纤维熔喷滤芯、线绕滤芯、折叠式微孔滤芯、钛合金过滤棒等。在制水生产时,精密过滤器用于拦截从活性碳过滤器脱落下来的碳颗粒。PP喷熔滤芯陶瓷滤芯滤芯内管滤芯结构二、纯化水生产设备 制纯化水的
5、设备有蒸馏器、电渗析仪、二级反渗透和离子交换柱等。(一)电渗析仪 电渗析器由整流器、直流电极、离子膜、隔板、贮槽等部件组成。离子交换膜具有选择性透过的功能,阳离子膜只能透过阳离子,阴离子膜只能透过阴离子。在直流电场中,原水中的阴、阳离子分别穿过阴、阳离子交换膜进入两侧的仓室,从而降低了原水的盐浓度成为淡水,两侧仓室的盐浓度增加而成浓盐水。电渗析仪工作过程 在安装电渗析仪时,第一张和最后一张均为阳离子交换膜,其余按照阴膜隔板阳膜隔板的顺序安装即可。(二)二级反渗透设备 在高于溶液渗透压的作用下,反渗透膜只能通过水分子而不能透过金属离子,从而达到脱盐的目的。1.反渗透膜组件(1)螺旋卷式工作过程
6、(2)中空纤维管式 中空纤维管式反渗透膜装置 反渗透膜组件有板框式、管式、螺旋卷式等类型,其中用得最多的是中空纤维管式反渗透装置。反渗透膜结构 按膜材料化学组成,可分为纤维素膜和非纤维素膜,膜材料物理结构,可分为非对称膜和复合膜。其孔结构随深度而变化的膜,称为各向异性膜,又称非对称膜 醋酸纤维素膜分为表皮层和支撑层。总厚度 ,表皮层的厚度 ,微孔直径大约为 ,支撑层的小孔孔径很大,约有几千埃。m 100m 25.010A5A2.二级反渗透制水工艺 二级反渗透制水工艺流程是,原水通过增压泵输送到双层石英砂过滤器、天然锰砂过滤器、活性碳过滤器、钠离子型软化器预处理后,再送入一级反渗透主机、二级反渗
7、透主机进行反渗透处理,所得反渗透水经紫外线杀菌,精密过滤器过滤后送入贮存罐贮存。一级反渗透所制得的水电导率在 之间。cms10cms5二级反渗透制得的水,电导率 ,一般为 。cm5 scm0.2 s 从二级反渗透装置出来的水经紫外线杀菌器杀菌,是防止纯水中有活的微生物存在,有的工艺流程还在紫外线杀菌器后设计了臭氧灭菌器,旨在对纯化水进行二次灭菌,以保证纯化水的洁净度。(三)离子交换制纯化水工艺流程 机械过滤可以降低水中的阴阳离子浓度,但金属阳离子和非金属阴离子含量仍超标,工业上常采用离子交换法进一步脱盐,将这部分离子去除,其工艺流程如图7-6所示,所得纯水离子浓度很低,电导率可达 以上,称为去
8、离子水。cmM15第二节 蒸馏水器 注射用水的一项非常重要的指标是每毫升中含内毒素量不得超过0.5EU。热原是细菌内毒素,由蛋白质与磷脂多糖组成的高分子复合物。热源体积微小,具有耐热性,水溶性、不挥发性、不显电性等特征。除去纯化水的微生物和热原,需要采用特殊设计的蒸馏器进行蒸馏。一、单级塔式蒸馏水器 单级塔式蒸馏水器由蒸发锅、蛇管换热器、隔沫装置、废气排出器和冷凝器等部件组成。塔式蒸馏水器结构操作规程 先开启水汽分离器,再开启蒸汽阀门,待放出纯蒸汽后关闭水汽分离器的下部阀门。注意控制蒸发锅中的压力,以免有液滴进入冷凝器污染蒸馏水。日常维护 在蒸馏水的生产过程中,要做到定时取样检查水质,确保水质
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