淮北2 噸 / 小時(shí)醫(yī)療純化水設(shè)備
具體成交價(jià)以合同協(xié)議為準(zhǔn)
- 公司名稱 上海濱潤環(huán)??萍加邢薰?/a>
- 品牌 濱潤
- 型號
- 產(chǎn)地
- 廠商性質(zhì) 生產(chǎn)廠家
- 更新時(shí)間 2025/7/24 9:48:25
- 訪問次數(shù) 19
產(chǎn)品標(biāo)簽
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應(yīng)用領(lǐng)域 | 環(huán)保,食品/農(nóng)產(chǎn)品,化工,電子/電池,制藥/生物制藥 |
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淮北2 噸 / 小時(shí)醫(yī)療純化水設(shè)備制藥、醫(yī)療器械及生物制品等生命科學(xué)領(lǐng)域,生產(chǎn)過程中對水質(zhì)有著極其嚴(yán)苛的要求。醫(yī)療純化水(Purified Water, PW)作為核心工藝用水,其質(zhì)量直接關(guān)系到最終產(chǎn)品的安全性和有效性。一套符合《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》(GMP)要求的 2 噸 / 小時(shí)(約 2m3/h)醫(yī)療純化水系統(tǒng),是中型生產(chǎn)規(guī)模企業(yè)的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。以下將從多個(gè)維度對其重要性、構(gòu)成、運(yùn)行與質(zhì)量控制進(jìn)行詳細(xì)闡述。
淮北2 噸 / 小時(shí)醫(yī)療純化水設(shè)備
一、醫(yī)療純化水與 GMP 的核心地位
水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)與法規(guī)要求:
藥典標(biāo)準(zhǔn):醫(yī)療純化水必須嚴(yán)格符合最新版《中國藥典》(ChP)、《美國藥典》(USP)或《歐洲藥典》(EP)中 “純化水” 項(xiàng)下的所有規(guī)定。不同藥典在指標(biāo)要求上存在一定差異,核心指標(biāo)各有側(cè)重。
理化指標(biāo)方面,《中國藥典》規(guī)定 25°C 時(shí)電導(dǎo)率在線監(jiān)測應(yīng)不超過 5.1μS/cm,離線檢測需符合特定溫度對應(yīng)的電導(dǎo)率限值;《美國藥典》則要求電導(dǎo)率不超過 1.3μS/cm(25°C)??傆袡C(jī)碳(TOC)在各國藥典中均有嚴(yán)格限制,一般要求不超過 0.5mg/L。對于不揮發(fā)物,《歐洲藥典》規(guī)定蒸發(fā)殘?jiān)坏贸^ 0.001%。重金屬指標(biāo)中,硝酸鹽在《中國藥典》中不得過 0.00008%,亞硝酸鹽不得過 0.00002%,氨不得過 0.00002%。酸堿度方面,各國藥典均要求純化水呈中性或近中性,易氧化物指標(biāo)則用于評估水中還原性物質(zhì)的含量。
微生物指標(biāo):需氧菌總數(shù)(TAMC)需控制在極低水平,《中國藥典》要求 < 100CFU/ml,《美國藥典》部分情況下要求更嚴(yán)格,如 < 50CFU/ml。雖然純化水標(biāo)準(zhǔn)通常不強(qiáng)制要求內(nèi)毒素控制,但在實(shí)際生產(chǎn)中,尤其是用于注射劑相關(guān)的前期工藝時(shí),需警惕其潛在影響,一般建議內(nèi)毒素水平 < 0.25EU/ml。
GMP 法規(guī):GMP 的核心目標(biāo)在于確保持續(xù)穩(wěn)定地生產(chǎn)出符合預(yù)定用途和注冊要求的藥品 / 器械。不同國家和地區(qū)的 GMP 對工藝用水系統(tǒng)的要求存在細(xì)微差異。
系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝與確認(rèn)(DQ/IQ/OQ/PQ):在歐盟 GMP 中,特別強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)確認(rèn)需考慮產(chǎn)品生命周期的全過程;美國 FDA 的 GMP 則更注重安裝確認(rèn)中對供應(yīng)商資質(zhì)的審核。系統(tǒng)必須經(jīng)過嚴(yán)格的設(shè)計(jì)確認(rèn)、安裝確認(rèn)、運(yùn)行確認(rèn)和性能確認(rèn),證明其能持續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)出符合藥典標(biāo)準(zhǔn)的純化水。
持續(xù)驗(yàn)證與監(jiān)控:日本 GMP 要求持續(xù)監(jiān)控計(jì)劃需包含對異常數(shù)據(jù)的即時(shí)處理流程;中國 GMP 則明確規(guī)定了再驗(yàn)證的時(shí)間節(jié)點(diǎn),如年度回顧必須包含對水質(zhì)數(shù)據(jù)的趨勢分析。在 PQ 之后,需建立持續(xù)的監(jiān)控計(jì)劃(取樣點(diǎn)、頻率、項(xiàng)目),并定期進(jìn)行再驗(yàn)證(如年度回顧、重大變更后)。
預(yù)防污染與交叉污染:歐盟 GMP 對防止微生物滋生的設(shè)計(jì)要求更為細(xì)致,如規(guī)定管道死角的長度與直徑比不得超過 3D;中國 GMP 則在防止外來污染方面,對呼吸器的更換頻率有明確規(guī)定。系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須能有效防止微生物滋生(如死角、盲管、流速不足)和外來污染(如呼吸器、排氣口)。
維護(hù)與校準(zhǔn):美國 FDA 的 GMP 要求預(yù)防性維護(hù)計(jì)劃需經(jīng)過風(fēng)險(xiǎn)評估驗(yàn)證;中國 GMP 則對關(guān)鍵儀表的校準(zhǔn)周期有更具體的規(guī)定,如電導(dǎo)率儀需每季度校準(zhǔn)一次。建立完善的預(yù)防性維護(hù)計(jì)劃(如定期消毒、濾芯更換、膜清洗)和關(guān)鍵儀表(電導(dǎo)率儀、TOC 分析儀、流量計(jì)、壓力表等)的校準(zhǔn)程序。
文件化:各國 GMP 均強(qiáng)調(diào)文件的可追溯性,歐盟 GMP 要求文件保存期限至少為產(chǎn)品有效期后 2 年;中國 GMP 則對偏差處理記錄的內(nèi)容有更詳細(xì)的要求。所有設(shè)計(jì)、確認(rèn)、操作、維護(hù)、監(jiān)控、偏差處理等活動必須有清晰、完整、可追溯的記錄(SOPs、記錄、報(bào)告)。
核心用途:
在藥物制劑中,純化水作為口服液的溶劑,其水質(zhì)直接影響藥物的穩(wěn)定性;用于外用藥時(shí),需確保無刺激性物質(zhì)。在原料藥生產(chǎn)中,作為反應(yīng)溶劑,其純度會影響反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物純度;作為萃取劑,能提高萃取效率;作為洗滌劑,可有效去除殘留的原料和雜質(zhì)。
醫(yī)療器械領(lǐng)域,體外診斷試劑的配制用水需嚴(yán)格控制干擾物質(zhì),確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性;無菌器械清洗用水則需保證無微粒和微生物,避免器械污染。
設(shè)備和直接接觸產(chǎn)品的容器具的清洗,純化水可去除表面殘留的物料和清潔劑,防止交叉污染。潔凈區(qū)環(huán)境的清潔使用純化水,能避免引入污染物,維持潔凈區(qū)的潔凈度等級。實(shí)驗(yàn)室分析用水需符合分析方法的要求,保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性。
二、2 噸 / 小時(shí)醫(yī)療純化水系統(tǒng)核心組成與工藝流程
一套典型的、符合 GMP 的 2 噸 / 小時(shí)純化水系統(tǒng)通常采用成熟、可靠的多級處理工藝,主要包括以下單元:
預(yù)處理系統(tǒng):
目的:保護(hù)下游精密處理單元(尤其是 RO 膜),去除原水(通常為市政自來水或深井水)中的懸浮物、膠體、有機(jī)物、余氯、硬度等。原水水質(zhì)差異較大,市政自來水可能含有較多的余氯和有機(jī)物,深井水則可能具有較高的硬度和礦物質(zhì)含量,因此預(yù)處理系統(tǒng)需根據(jù)原水水質(zhì)進(jìn)行針對性設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵單元:
多介質(zhì)過濾器:濾料通常由石英砂、無煙煤和錳砂等組成,不同規(guī)格的濾料分層放置。石英砂顆粒較大,粒徑一般為 0.5-1.2mm,主要去除直徑大于 10μm 的泥沙、鐵銹等懸浮物;無煙煤顆粒較小,粒徑約 0.8-1.8mm,可去除 5-10μm 的膠體和細(xì)小懸浮物;錳砂則能去除水中的鐵、錳離子。在 2 噸 / 小時(shí)系統(tǒng)中,多介質(zhì)過濾器的直徑通常為 800-1000mm,過濾速度控制在 8-10m/h,以保證過濾效果和處理量的平衡。
活性炭過濾器:采用顆粒狀活性炭,比表面積大,通常為 800-1200m2/g,具有很強(qiáng)的吸附能力。能有效吸附余氯(去除率可達(dá) 99% 以上)、分子量在 500-3000 的有機(jī)物、異味和色度?;钚蕴康奶畛淞啃韪鶕?jù)原水中余氯和有機(jī)物的含量計(jì)算,在 2 噸系統(tǒng)中,一般填充量為 100-150kg。為保證吸附效果,活性炭過濾器的運(yùn)行流速通常控制在 10-15m/h,且需定期進(jìn)行反沖洗和更換,一般更換周期為 3-6 個(gè)月,具體根據(jù)運(yùn)行情況而定。
軟化器:通過鈉型離子交換樹脂去除鈣、鎂離子(硬度),樹脂的交換容量是關(guān)鍵參數(shù),通常為 4.5-5.5mmol/g。當(dāng)樹脂吸附飽和后,需用氯化鈉溶液進(jìn)行再生,再生液濃度一般為 8-10%,再生時(shí)間為 30-60 分鐘。在 2 噸 / 小時(shí)系統(tǒng)中,軟化器的樹脂裝填量根據(jù)原水硬度計(jì)算,若原水硬度為 3mmol/L,樹脂裝填量約為 50-80L。軟化器能將原水硬度降至 0.03mmol/L 以下,防止 RO 膜結(jié)垢。
精密過濾器:作為最后屏障,濾芯材質(zhì)通常為聚丙烯或聚醚砜,孔徑為 5μm 或更小。濾芯采用折疊式設(shè)計(jì),增加過濾面積,提高過濾效率。在 2 噸系統(tǒng)中,精密過濾器的殼體直徑為 150-200mm,通常安裝 2-4 支濾芯,確保截留預(yù)處理系統(tǒng)可能泄露的微粒,保護(hù) RO 膜不受損壞。濾芯更換周期根據(jù)壓差確定,當(dāng)進(jìn)出口壓差超過 0.1MPa 時(shí),需及時(shí)更換。
核心純化單元:
反滲透(Reverse Osmosis, RO):系統(tǒng)的核心驅(qū)動力。
原理:利用高壓泵迫使原水通過半透膜(RO 膜),水分子透過,絕大部分溶解鹽、有機(jī)物、膠體、微生物(>99%)被截留去除。RO 膜的材質(zhì)主要有醋酸纖維素和聚酰胺,聚酰胺膜具有更高的脫鹽率和耐污染性,在醫(yī)療純化水系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。
關(guān)鍵作用:承擔(dān)主要的脫鹽和去除污染物負(fù)荷,產(chǎn)水水質(zhì)(RO 產(chǎn)水)已接近純化水標(biāo)準(zhǔn)。RO 系統(tǒng)的脫鹽率通??蛇_(dá) 97% 以上,對有機(jī)物的去除率根據(jù)分子量不同而有所差異,對分子量大于 200 的有機(jī)物去除率可達(dá) 90% 以上。
2 噸系統(tǒng)特點(diǎn):通常采用單級或一級兩段 RO 配置。單級 RO 系統(tǒng)適用于原水含鹽量較低的情況,一級兩段 RO 系統(tǒng)則能提高水的回收率,回收率可達(dá)到 75-80%。膜元件數(shù)量根據(jù)回收率和產(chǎn)水量設(shè)計(jì),如 4-8 支 8 英寸膜,膜元件的排列方式有串聯(lián)和并聯(lián),以優(yōu)化水流分布和膜的使用壽命。配備的高壓泵揚(yáng)程根據(jù) RO 膜的操作壓力要求確定,一般為 1.2-1.8MPa,流量為 3-4m3/h。膜殼采用不銹鋼材質(zhì),具有良好的耐壓性和耐腐蝕性。壓力表、流量計(jì)、電導(dǎo)儀等儀表需定期校準(zhǔn),確保測量準(zhǔn)確。
電去離子(Electrodeionization, EDI):
原理:結(jié)合離子交換樹脂和離子選擇性滲透膜,在直流電場作用下,實(shí)現(xiàn)離子連續(xù)遷移去除和樹脂電再生,無需化學(xué)再生。EDI 模塊中的離子交換樹脂為混合床樹脂,陰陽離子交換樹脂按 1:1 比例混合,離子選擇性滲透膜分為陽離子交換膜和陰離子交換膜,分別允許陽離子和陰離子通過。
關(guān)鍵作用:深度去除 RO 產(chǎn)水中殘余的微量離子(鹽分),進(jìn)一步提高產(chǎn)水電阻率(通常 > 15MΩ.cm@25°C),并有效控制微生物和 TOC。EDI 對離子的去除率可達(dá) 99.9% 以上,產(chǎn)水 TOC 可控制在 0.1mg/L 以下。
2 噸系統(tǒng)特點(diǎn):是 2 噸級系統(tǒng)的理想選擇,取代傳統(tǒng)的混合離子交換床(MB),實(shí)現(xiàn)連續(xù)、無化學(xué)品運(yùn)行,更符合 GMP 的清潔和安全要求。EDI 模塊的規(guī)格根據(jù)產(chǎn)水量確定,2 噸 / 小時(shí)系統(tǒng)通常采用 2-4 個(gè) EDI 模塊并聯(lián)運(yùn)行,每個(gè)模塊的產(chǎn)水量為 0.5-1 噸 / 小時(shí)。EDI 系統(tǒng)的操作壓力一般為 0.2-0.4MPa,電流和電壓根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)和產(chǎn)水要求進(jìn)行調(diào)節(jié),通常電流為 2-5A,電壓為 100-300V。
儲存與分配系統(tǒng)(PW Storage and Distribution System, PW SDS):
目的:儲存合格的純化水,并按需、持續(xù)、穩(wěn)定、無污染地輸送到各個(gè)使用點(diǎn)(Point of Use, POU)。
關(guān)鍵組件與設(shè)計(jì)原則:
儲罐:材質(zhì)為 316L 不銹鋼,內(nèi)表面電化學(xué)拋光(Ra≤0.6μm),以減少微生物附著和腐蝕。設(shè)計(jì)有噴淋球(Clean-in-Place, CIP)確保罐壁潤濕,噴淋球的覆蓋范圍需達(dá)到 100% 罐內(nèi)壁。容積需優(yōu)化設(shè)計(jì)(通常為 1-4 小時(shí)平均產(chǎn)水量,如 2-8m3),避免過大導(dǎo)致滯水時(shí)間過長,一般滯水時(shí)間不超過 24 小時(shí)。配備疏水性 0.22μm(或更?。┛諝夂粑^濾器(防止微生物和微粒進(jìn)入),呼吸過濾器需定期進(jìn)行完整性測試,更換周期根據(jù)使用情況而定,一般為 3-6 個(gè)月。液位控制采用差壓式或雷達(dá)式液位計(jì),精度為 ±0.5%,溫度監(jiān)測采用鉑電阻溫度計(jì),實(shí)時(shí)監(jiān)測罐內(nèi)水溫,通??刂圃?2-8°C,以抑制微生物生長。
輸送泵:316L 不銹鋼衛(wèi)生級離心泵(通常為變頻控制),提供循環(huán)動力,確保管道內(nèi)維持湍流狀態(tài)(流速 > 1m/s,通常設(shè)計(jì) > 2m/s)。泵的揚(yáng)程根據(jù)管道阻力和高度差確定,在 2 噸系統(tǒng)中,揚(yáng)程一般為 30-50m,流量為 4-6m3/h(考慮循環(huán)流量)。變頻控制可根據(jù)用水量的變化調(diào)節(jié)泵的轉(zhuǎn)速,節(jié)約能耗。
循環(huán)管路:材質(zhì) 316L 不銹鋼,內(nèi)表面電化學(xué)拋光(Ra≤0.6μm)。采用全自動焊接(軌道焊),焊接質(zhì)量需符合 ASME BPE 標(biāo)準(zhǔn),焊縫光滑無毛刺。坡度設(shè)計(jì)保證排空),坡度一般為 1-2%。管徑設(shè)計(jì)保證流速,2 噸系統(tǒng)的主管徑通常為 DN50-DN80,支管管徑根據(jù)使用點(diǎn)流量確定。管道布局需避免 U 型彎和盲管,減少微生物滋生的風(fēng)險(xiǎn)。
消毒 / 殺菌單元:
紫外線(UV 燈):安裝在循環(huán)回路上(或靠近使用點(diǎn)),波長 254nm,紫外線強(qiáng)度需達(dá)到 30mJ/cm2 以上,主要用于殺滅水中微生物,破壞 TOC(輔助作用)。UV 燈的使用壽命通常為 8000-10000 小時(shí),需定期更換,并監(jiān)測紫外線強(qiáng)度。UV 消毒無法清除死菌和內(nèi)毒素,因此常與其他消毒方式配合使用。
臭氧(O?)或過熱水:更的系統(tǒng)消毒 / 滅菌方式。臭氧可注入儲罐或循環(huán)管路(需配備臭氧破壞器),臭氧濃度一般控制在 0.1-0.3mg/L,接觸時(shí)間為 15-30 分鐘,消毒后需通過臭氧破壞器將臭氧濃度降至 0.05mg/L 以下。過熱水消毒則需系統(tǒng)能耐受高溫(>80°C),通常維持 80-85°C 循環(huán) 30-60 分鐘,消毒效果可靠,但能耗較高。對于 GMP 要求嚴(yán)格的系統(tǒng),臭氧或周期性過熱水消毒是推薦配置,消毒頻率根據(jù)微生物監(jiān)控結(jié)果確定,一般為每周或每兩周一次。
換熱器(可選):用于控制循環(huán)水溫(如維持低溫抑制微生物生長或滿足特定工藝溫度要求)。換熱器采用板式或殼管式,材質(zhì)為 316L 不銹鋼,換熱效率需達(dá)到 80% 以上,能將循環(huán)水溫度穩(wěn)定控制在設(shè)定范圍內(nèi),溫差 ±1°C。
使用點(diǎn)(POU):閥門類型(隔膜閥、衛(wèi)生級球閥),隔膜閥具有更好的衛(wèi)生性能,,在關(guān)鍵使用點(diǎn)推薦使用。安裝方式(無盲管或短盲管 < 6D),取樣閥采用衛(wèi)生級快裝取樣閥,便于取樣操作。所有閥門需易于清潔和消毒,符合 GMP 要求。
在線監(jiān)測儀表:關(guān)鍵位置(如總送、總回、關(guān)鍵使用點(diǎn))安裝在線電導(dǎo)率儀、TOC 分析儀、流量計(jì)、壓力表、溫度傳感器,實(shí)時(shí)監(jiān)測水質(zhì)和系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。電導(dǎo)率儀精度為 ±0.1μS/cm,TOC 分析儀精度為 ±0.05mg/L,流量計(jì)精度為 ±1%,壓力表精度為 ±0.5%,溫度傳感器精度為 ±0.1°C。儀表數(shù)據(jù)需實(shí)時(shí)傳輸至控制系統(tǒng),設(shè)置報(bào)警限和行動限,當(dāng)參數(shù)超標(biāo)時(shí)及時(shí)報(bào)警。
三、GMP 符合性關(guān)鍵考量點(diǎn)
系統(tǒng)確認(rèn)(Validation):這是 GMP 合規(guī)的基石。
設(shè)計(jì)確認(rèn)(DQ):某中型制藥企業(yè)在進(jìn)行 2 噸純化水系統(tǒng) DQ 時(shí),組織了跨部門團(tuán)隊(duì),包括生產(chǎn)、質(zhì)量、工程和研發(fā)人員,結(jié)合產(chǎn)品的特性和生產(chǎn)需求,對系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行了全面評估。審核設(shè)計(jì)文件(P&ID、計(jì)算書、材料清單、URS 符合性)是否滿足用戶需求(URS)和 GEP/GMP 要求,特別關(guān)注了系統(tǒng)的產(chǎn)能、水質(zhì)、占地面積和能耗等方面,確保設(shè)計(jì)方案的可行性和合理性。
安裝確認(rèn)(IQ):在安裝過程中,對設(shè)備的材質(zhì)證明、管道的焊接記錄、儀表的校準(zhǔn)證書等進(jìn)行了詳細(xì)核查。驗(yàn)證設(shè)備、管道、儀表安裝正確(符合圖紙),材質(zhì)、表面光潔度、坡度、焊接文件等符合要求。例如,檢查 RO 膜的安裝方向是否正確,管道的坡度是否符合設(shè)計(jì)要求,確保系統(tǒng)安裝質(zhì)量。
運(yùn)行確認(rèn)(OQ):進(jìn)行了一系列測試,包括泵的啟停、閥門的開關(guān)、控制系統(tǒng)的邏輯功能等,測試系統(tǒng)各部分功能正常(泵、閥、控制邏輯、報(bào)警、儀表校準(zhǔn)),關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)(流速、壓力、溫度)達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。如測試高壓泵在不同流量下的壓力變化,確保其能滿足 RO 系統(tǒng)的操作要求;測試紫外線燈的報(bào)警功能,當(dāng)紫外線強(qiáng)度低于設(shè)定值時(shí),能及時(shí)發(fā)出報(bào)警。
性能確認(rèn)(PQ):分階段(通常 3-4 周)密集取樣監(jiān)測所有使用點(diǎn)和總送 / 回水點(diǎn),某企業(yè)在 PQ 期間,每天對各取樣點(diǎn)進(jìn)行全項(xiàng)檢測,包括理化和微生物指標(biāo),證明系統(tǒng)能持續(xù)穩(wěn)定產(chǎn)出符合藥典標(biāo)準(zhǔn)的純化水。需涵蓋所有可能的最差條件(如高峰用水、停機(jī)重啟后),在高峰用水時(shí)段,系統(tǒng)仍能保持穩(wěn)定的產(chǎn)水水質(zhì)和流量。
持續(xù)監(jiān)控與周期性再驗(yàn)證:
在線監(jiān)測:實(shí)時(shí)監(jiān)控電導(dǎo)率、TOC(通常)、流量、壓力、溫度等關(guān)鍵參數(shù),設(shè)置報(bào)警限和行動限。某醫(yī)療器械廠的在線監(jiān)測系統(tǒng)與中央控制系統(tǒng)相連,當(dāng)電導(dǎo)率超標(biāo)時(shí),系統(tǒng)自動報(bào)警并啟動旁路,將不合格水排放,同時(shí)通知操作人員進(jìn)行處理。
離線取樣監(jiān)測:按照批準(zhǔn)的監(jiān)控計(jì)劃(基于風(fēng)險(xiǎn)評估),定期(如每天 / 每周)對所有使用點(diǎn)和總送 / 回水點(diǎn)進(jìn)行全項(xiàng)(或輪換)檢驗(yàn)(理化 + 微生物)。某生物技術(shù)公司制定了詳細(xì)的取樣計(jì)劃,每天對總送水和總回水進(jìn)行全項(xiàng)檢測,每周對各使用點(diǎn)進(jìn)行輪換檢測,確保水質(zhì)的穩(wěn)定性。
再驗(yàn)證:定期(如每年)或發(fā)生重大變更、偏差后,對系統(tǒng)進(jìn)行回顧或再驗(yàn)證,確保其持續(xù)處于驗(yàn)證狀態(tài)。某制藥企業(yè)在系統(tǒng)運(yùn)行一年后,進(jìn)行了年度再驗(yàn)證,對過去一年的水質(zhì)數(shù)據(jù)、維護(hù)記錄、偏差處理等進(jìn)行了全面回顧,評估系統(tǒng)的性能是否仍然符合要求,必要時(shí)進(jìn)行了調(diào)整和優(yōu)化。
消毒 / 滅菌程序:
建立并驗(yàn)證有效的消毒 / 滅菌程序(如臭氧消毒濃度、接觸時(shí)間、循環(huán);過熱水溫度、時(shí)間、覆蓋性測試)。某企業(yè)對臭氧消毒程序進(jìn)行了驗(yàn)證,通過測試不同臭氧濃度和接觸時(shí)間下的微生物殺滅效果,確定了最佳的消毒參數(shù)。
規(guī)定消毒 / 滅菌頻率(基于監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、風(fēng)險(xiǎn)評估、驗(yàn)證結(jié)果)。根據(jù)微生物監(jiān)控結(jié)果,當(dāng)微生物數(shù)量接近警戒,增加消毒頻率。
執(zhí)行后需進(jìn)行效果確認(rèn)(如取樣檢測微生物、內(nèi)毒素)。消毒完成后,對系統(tǒng)各點(diǎn)進(jìn)行取樣,檢測微生物和內(nèi)毒素含量,確保消毒效果符合要求。
預(yù)防性維護(hù)與校準(zhǔn):
制定詳細(xì)的預(yù)防性維護(hù)計(jì)劃(PM),包括 RO/EDI 清洗、濾芯更換、UV 燈更換、泵維護(hù)、呼吸器完整性測試 / 更換等。某企業(yè)的 PM 計(jì)劃規(guī)定,RO 膜每 3 個(gè)月清洗一次,精密過濾器濾芯每月更換一次,UV 燈每 10000 小時(shí)更換一次。
建立關(guān)鍵儀表的校準(zhǔn)計(jì)劃,確保測量準(zhǔn)確可靠。電導(dǎo)率儀、TOC 分析儀等關(guān)鍵儀表每年校準(zhǔn)一次,壓力表、流量計(jì)每半年校準(zhǔn)一次,校準(zhǔn)證書需存檔備查。
變更控制與偏差管理:
任何可能影響水質(zhì)的變更(設(shè)備、部件、參數(shù)、程序)必須經(jīng)過正式的變更控制流程評估、批準(zhǔn)和實(shí)施(必要時(shí)再驗(yàn)證)。某企業(yè)計(jì)劃更換 RO 膜的品牌,通過變更控制流程,對新品牌膜的性能進(jìn)行了評估和測試,確認(rèn)其符合要求后才進(jìn)行更換,并進(jìn)行了再驗(yàn)證。
對監(jiān)控超標(biāo)、設(shè)備故障等偏差進(jìn)行及時(shí)調(diào)查、記錄、評估、處理(CAPA)和報(bào)告。當(dāng)某使用點(diǎn)的微生物超標(biāo)時(shí),企業(yè)立即啟動偏差處理程序,調(diào)查原因,采取糾正措施,并跟蹤效果,確保偏差得到有效解決。
文件與記錄:
建立完善的文件體系:URS、設(shè)計(jì)文件、SOPs(操作、維護(hù)、校準(zhǔn)、監(jiān)控、消毒、變更、偏差)、驗(yàn)證方案 / 報(bào)告、記錄(運(yùn)行、維護(hù)、校準(zhǔn)、監(jiān)控、消毒、偏差)。
所有 GMP 相關(guān)活動必須有記錄,確保可追溯性。記錄需清晰、完整、準(zhǔn)確,由操作人員和審核人員簽字確認(rèn),保存期限符合法規(guī)要求。
四、2 噸級系統(tǒng)的優(yōu)勢與應(yīng)用場景
規(guī)模適中:適用于中型制藥廠(口服固體制劑、外用藥)、中型醫(yī)療器械廠(IVD 試劑、無菌器械清洗)、生物技術(shù)公司(臨床樣品生產(chǎn)、部分培養(yǎng)基配制)、研發(fā)中心中試車間等。某中型口服固體制劑廠,采用 2 噸 / 小時(shí)純化水系統(tǒng),滿足了其片劑、膠囊劑等產(chǎn)品的生產(chǎn)用水需求,產(chǎn)能與用水量匹配合理,既不會因系統(tǒng)過大造成浪費(fèi),也不會因系統(tǒng)過小影響生產(chǎn)。
技術(shù)成熟可靠:RO+EDI 技術(shù)組合非常成熟,自動化程度高,運(yùn)行穩(wěn)定,水質(zhì)優(yōu)異。該技術(shù)組合在國內(nèi)外眾多企業(yè)得到廣泛應(yīng)用,運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富,出現(xiàn)故障時(shí)易于排查和解決。系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)全自動運(yùn)行,減少人為操作誤差,提高運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。
運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性:相比更大系統(tǒng),初期投資和運(yùn)行能耗相對較低;相比更小系統(tǒng),單位產(chǎn)水成本可能更具優(yōu)勢,且能滿足持續(xù)生產(chǎn)用水需求。某醫(yī)療器械廠對比了 1 噸和 2 噸系統(tǒng)的運(yùn)行成本,2 噸系統(tǒng)的單位產(chǎn)水成本比 1 噸系統(tǒng)低約 15%,且能滿足其連續(xù)生產(chǎn)的用水需求,避免了因水量不足導(dǎo)致的生產(chǎn)中斷。
靈活性:可根據(jù)具體水質(zhì)和空間要求進(jìn)行定制化設(shè)計(jì)。對于原水水質(zhì)較差的地區(qū),可增加預(yù)處理單元的級數(shù);對于空間有限的場所,可采用緊湊式設(shè)計(jì),節(jié)省占地面積。某研發(fā)中心中試車間,由于空間狹小,采用了集成式的 2 噸純化水系統(tǒng),將預(yù)處理、RO、EDI 和儲存分配系統(tǒng)集成在一個(gè)撬塊上,節(jié)省了空間,同時(shí)滿足了中試生產(chǎn)的用水要求。
五、面臨的挑戰(zhàn)與風(fēng)險(xiǎn)管理
微生物控制:是純化水系統(tǒng)最大的挑戰(zhàn)。生物膜一旦形成極難。
風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn):死角盲管、流速不足、溫度適宜、消毒不、呼吸器失效、維護(hù)不當(dāng)。生物膜通常在管道的死角、盲管處形成,這些部位水流緩慢,為微生物提供了滋生的環(huán)境;當(dāng)管道內(nèi)流速不足時(shí),也容易導(dǎo)致微生物附著和繁殖;水溫在 20-30°C 時(shí),微生物生長速度最快;消毒不會殘留微生物,導(dǎo)致生物膜再次形成;呼吸器失效會使空氣中的微生物進(jìn)入系統(tǒng);維護(hù)不當(dāng),如過濾器更換不及時(shí),也會增加微生物污染的風(fēng)險(xiǎn)。
控制策略:優(yōu)化設(shè)計(jì)()、保證流速、維持低溫、定期有效消毒、嚴(yán)格維護(hù)呼吸器、持續(xù)監(jiān)控、快速響應(yīng)偏差。采用先進(jìn)的管道設(shè)計(jì)軟件,避免死角和盲管;確保管道內(nèi)流速 > 1.5m/s,形成湍流,減少微生物附著;將水溫控制在 2-8°C,抑制微生物生長;采用臭氧和過熱水交替消毒的方式,提高消毒效果;定期對呼吸器進(jìn)行完整性測試和更換;加強(qiáng)對微生物的持續(xù)監(jiān)控,設(shè)置警戒限和行動限,當(dāng)接近警戒采取預(yù)防措施,超標(biāo)時(shí)及時(shí)處理。此外,還可采用新型的防生物膜技術(shù),如在管道內(nèi)表面涂覆抗菌涂層,抑制微生物附著。
化學(xué)污染:
風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn):材料析出(紅銹)、清洗消毒劑殘留、原水水質(zhì)波動(如余氯穿透破壞 RO 膜)、潤滑劑污染。316L 不銹鋼如果表面處理不當(dāng)或焊接質(zhì)量差,可能會出現(xiàn)紅銹,釋放出鐵離子等污染物;清洗消毒劑殘留會影響水質(zhì),如臭氧殘留可能對后續(xù)工藝造成影響;原水水質(zhì)波動,如余氯含量突然升高,可能穿透活性炭過濾器,破壞 RO 膜;使用不符合要求的潤滑劑,可能會污染系統(tǒng)。
控制策略:選用優(yōu)質(zhì) 316L 材質(zhì)及合規(guī)表面處理、嚴(yán)格沖洗程序、監(jiān)控原水、使用食品級 / 醫(yī)藥級潤滑劑、定期清洗維護(hù)。選擇具有良好信譽(yù)的供應(yīng)商提供的 316L 不銹鋼材料,確保表面處理符合要求,焊接質(zhì)量優(yōu)良;清洗消毒后,嚴(yán)格執(zhí)行沖洗程序,確保消毒劑殘留符合標(biāo)準(zhǔn);在原水進(jìn)入預(yù)處理系統(tǒng)前,安裝在線余氯監(jiān)測儀,實(shí)時(shí)監(jiān)控余氯含量,當(dāng)超標(biāo)時(shí)及時(shí)采取措施,如增加活性炭過濾器的投加量;使用食品級或醫(yī)藥級潤滑劑,避免污染;定期對系統(tǒng)進(jìn)行清洗維護(hù),去除表面的污染物和沉積物。
顆粒物污染:
風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn):系統(tǒng)內(nèi)剝落物(紅銹、焊渣)、過濾器失效、外源侵入。管道和設(shè)備內(nèi)表面的紅銹、焊渣可能會剝落,進(jìn)入水中;過濾器濾芯損壞或堵塞會導(dǎo)致過濾失效,使顆粒物進(jìn)入系統(tǒng);外界的灰塵、雜質(zhì)可能通過開口部位進(jìn)入系統(tǒng),造成外源污染。
控制策略:良好焊接與鈍化、維護(hù)精密過濾器、保證呼吸器完整性、定期沖洗排放。采用先進(jìn)的焊接技術(shù),如軌道焊,確保焊縫光滑無毛刺,焊接后進(jìn)行鈍化處理,提高表面的耐腐蝕性;定期檢查精密過濾器的壓差,及時(shí)更換濾芯,確保過濾效果;定期對呼吸器進(jìn)行完整性測試,更換損壞的呼吸器;定期對系統(tǒng)進(jìn)行沖洗排放,將管道內(nèi)的顆粒物排出系統(tǒng)。
系統(tǒng)性能衰減:
風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn):RO 膜 / EDI 模塊結(jié)垢、污堵、性能下降;儀表漂移;部件老化。RO 膜和 EDI 模塊在長期運(yùn)行過程中,會因原水中的礦物質(zhì)、有機(jī)物等沉積在表面,導(dǎo)致結(jié)垢和污堵,影響其性能;儀表在使用過程中可能會出現(xiàn)漂移,導(dǎo)致測量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確;泵、閥門等部件會因磨損、老化而影響其功能。
控制策略:嚴(yán)格執(zhí)行預(yù)處理、定期清洗 RO/EDI、按計(jì)劃更換耗材(膜、樹脂、濾芯、UV 燈)、定期校準(zhǔn)儀表、進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)。加強(qiáng)預(yù)處理系統(tǒng)的運(yùn)行管理,確保進(jìn)入 RO 系統(tǒng)的水質(zhì)符合要求,減少 RO 膜的結(jié)垢和污堵;根據(jù) RO 膜和 EDI 模塊的運(yùn)行情況,定期進(jìn)行清洗,恢復(fù)其性能;按照耗材的使用壽命和運(yùn)行狀況,及時(shí)更換膜、樹脂、濾芯、UV 燈等耗材;定期對儀表進(jìn)行校準(zhǔn),確保測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性;制定詳細(xì)的預(yù)防性維護(hù)計(jì)劃,對泵、閥門等部件進(jìn)行定期檢查、保養(yǎng)和更換,延長其使用壽命,保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。