一、核心工艺架构与技术创新
设备采用四级递进式纯化工艺,针对制药用水对纯度、稳定性、可追溯性的极致要求,实现从市政自来水到制药级纯化水的准确转化:
(一)预处理系统:抗污染强化设计
多介质过滤单元:φ800mm316L不锈钢滤罐,内装800mm厚级配石英砂(0.5-1.2mm),运行流速15m/h,通过梯度过滤去除悬浮物、胶体颗粒(浊度≤0.1NTU),SDI(污染指数)控制在≤3,为RO膜提供安全进水环境。配备自动反冲洗系统(每24小时或压差≥0.15MPa启动),采用“气水联合反冲+正洗”程序,反洗强度12L/(m²・s),确保滤料再生效率≥95%。
活性炭吸附单元:φ600mm316L不锈钢滤罐,填充碘值≥1100mg/g的椰壳活性炭,运行流速12m/h,特异性吸附余氯(≤0.05mg/L)及有机物(TOC去除率≥70%),避免氯对RO膜的氧化损伤及有机物对药品稳定性的影响。通过在线余氯监测仪(检测限0.01mg/L)实时监控,超标时自动切换至备用滤罐(双罐设计)。
精密软化单元:φ500mm316L不锈钢离子交换柱,装填001×7FC核级软化树脂(交换量≥1.3eq/L),将原水硬度(以CaCO₃计)降至≤1ppm,防止RO膜结垢与管道钙化。采用流量-硬度双参数控制再生(产水达80吨或出水硬度>0.5ppm时启动),再生液为8%食品级NaCl溶液,确保软化效果稳定。
保安过滤:40英寸大流量过滤器(316L不锈钢),内置5μm聚丙烯折叠滤芯(6支并联,冗余设计),对≥5μm颗粒截留率≥99.9%,作为RO膜的最后一道防护屏障,滤芯更换周期1-2个月,通过压差变送器(精度±0.01MPa)联动提示更换。
(二)双级RO反渗透系统:深度脱盐核心
一级RO单元:采用6支Filmtec™BW30-400抗污染膜元件(3支串联×2组并联),单支膜面积400ft²。运行压力1.5±0.1MPa,水温控制在25±2℃,产水量5m³/h,回收率60%。浓水(约3.3m³/h)部分回流至原水箱,通过PLC动态调节回流比例,使系统整体回收率提升至70%。
二级RO单元:配置4支ESPA4-4040低压高脱盐膜(2支串联×2组并联),产水量3吨/小时(与设备标称产能匹配),回收率80%。二级RO产水电导率≤3μS/cm,通过在线电导率仪(精度±0.1μS/cm)实时监测,超标时自动启动循环净化程序。
智能清洗系统:集成500LPE清洗箱与卫生级清洗泵(流量5m³/h),可实现针对性清洗:针对有机物污染采用碱洗(0.5%NaOH+0.1%螯合剂,pH10.5-11),针对无机物污染采用酸洗(1%柠檬酸,pH2.5-3),清洗周期根据膜污染程度智能调整(通常3-6个月一次),确保RO膜性能衰减率≤5%/年。
(三)EDI深度纯化单元
采用3台IONPURE™LX-50模块(并联运行),总产水3吨/小时,在直流电场(0-600V可调)作用下,通过离子交换树脂与选择性膜的协同作用,将二级RO产水进一步纯化至电阻率≥15MΩ・cm@25℃,无需化学再生,避免酸碱污染制药环境。EDI浓水(约0.6m³/h)回流至一级RO进水端,系统整体水利用率提升。
(四)终端精制系统
终端过滤:EDI产水经0.22μm孔径的钛金属过滤器(316L不锈钢外壳)过滤,