一、核心工艺原理
设备采用“预处理+双级RO反渗透+EDI深度除盐+多效蒸馏+终端超纯化”的全流程工艺,实现从纯化水到试剂级注射用水的准确转化:
预处理系统:以符合药典标准的纯化水(电导率≤1.3μS/cm)为原料,首先通过0.45μm精密过滤器(316L不锈钢外壳)去除微小颗粒,再进入紫外氧化单元(185nm+254nm双波长),氧化降解水中TOC(去除率≥40%)并杀灭微生物,为后续蒸馏环节减轻污染负荷。
多效蒸馏单元:采用四效降膜蒸馏技术,预处理后的水依次进入一效至四效蒸发器。在一效蒸发器中,工业蒸汽(0.5-0.6MPa)作为热源使水蒸发产生二次蒸汽,二次蒸汽作为二效热源,以此类推实现能量梯级利用。每效蒸发器均配备三级分离装置(旋风分离+旋流挡板+丝网除沫),确保蒸汽中液滴含量≤0.05mg/kg,有效去除热源与内毒素。
终端超纯化系统:蒸馏产水进入EDI抛光系统(双模块并联),在直流电场(400-600V)作用下进一步去除残余离子,使电阻率提升至18.2MΩ・cm@25℃。随后经0.22μm除菌级过滤器(PES材质,可完整性测试),最终产水微生物≤1CFU/100ml,内毒素≤0.03EU/ml,满足试剂生产对超低生物负载的要求。
循环与储存:产水进入316L不锈钢无菌储罐(容积5000L),罐内采用蒸汽屏障呼吸器(0.2μm疏水性滤芯)防止空气污染,同时通过变频循环泵维持管网水流速≥1.5m/s(湍流状态),并每4小时自动执行80℃热水循环消毒,避免微生物滋生。
二、精密结构设计
材质与洁净工艺:
与水接触部件100%采用316L不锈钢(含焊接材料),内表面经电解抛光(Ra≤0.4μm),符合ASMEBPE标准,所有焊缝采用全自动轨道焊接(内壁焊缝Ra≤0.8μm),无死角设计。
密封件选用食品级EPDM(符合USP<88>ClassVI),与水接触部分不含增塑剂、润滑剂,避免溶出物污染。
关键组件特性:
多效蒸馏器:蒸发器加热管采用薄壁316L不锈钢(壁厚1.2mm),增大换热面积(总换热面积25m²),四效设计使蒸汽消耗降至0.35kg蒸汽/kg产水,较三效设备节能25%。
EDI抛光模块:采用核级混床树脂与均相离子交换膜,树脂装填量较常规EDI增加30%,运行周期延长至6个月以上,且支持在线再生(无需停机)。
终端过滤器:配备双路切换装置,可在不停机状态下更换滤芯,滤芯每批次提供完整性测试报告(气泡点≥0.22MPa)。
控制系统:采用西门子S7-1500PLC,12英寸触摸屏实时显示关键参数(温度、压力、电阻率、TOC、内毒素在线监测值),支持电子签名与审计追踪(符合21CFRPart11),所有运行数据自动存储≥3年,满足试剂生产的数据追溯要求。
典型应用场景
分子诊断试剂生产:为PCR试剂、核酸提取试剂盒的配制提供用水,低内毒素与无核酸酶特性(经185nm紫外处理)确保扩增反应无抑制,某诊断试剂企业应用后,试剂灵敏度提升20%。
疫苗佐剂制备:在疫苗佐剂(如铝佐剂、脂质体)生产中,作为分散介质用水,低离子含量确保佐剂粒径均一(CV值≤5%),提高疫苗免疫原性。
生物酶制剂生产:用于酶制剂的纯化与稀释,高纯度水质避免酶活性受抑制,某生物制药企业使用后,酶制剂保质期延长至18个月。
体外诊断试剂校准品:作为校准品的稀释液,稳定的TOC与电阻率确保校准品赋值准确,批间差异率≤1%。
2500升试剂注射用水设备通过“多效蒸馏+深度超纯化+无菌控制”的技术组合,在满足2500L/h产能需求的同时,实现了试剂生产所需的超低内毒素、高电阻率、极低生物负载的水质目标,是注射用试剂规模化生产的核心配套设备。