纯化水系统风险控制技术

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控制系统设计风险
电导率监测的风险点：
• 为了能正常工作，导电传感器的安装方式必须能使水不断流
过传感器，这样，气泡或固体颗粒就无法在电极里变成截留 物质，气泡将导致预导电读数低于预期值，而固体颗粒会影 响各个方向的导电性。 • 监测点主要设置于：制水设备出水点、分配系统回水点。
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循环系统设计风险
分配设计中“动态连续”配水：
利用单个储存容器来接收产水并在保证水质的 前提下为不同工艺使用点供水，可以保证系统 在用水高峰“动态连续”供水，此容器容积的 合理选择是至关重要的。
（优点：寿命循环费低以及贮水箱周围的复杂管路少和运 行效率高得多；系统的可靠性应通过验证来确认）
的污染负荷较大，影响处理效果；
• 控制措施：通过在进水管道投加絮凝剂（吸附、中和、表 面接触），使水中大部分悬浮物和胶体变成微絮体在多介
质截留而去除；
• 添加絮凝剂需要注意原水的PH值，多数的絮凝剂靠水解产 生胶体起到絮凝作用，PH值在6.5-7.5时，其溶解度最小，
利于胶体的形成。
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•
•
制水设备不合格自动排放或回流；
用水点开关与温度调节；
•
对一些运行参数可以设置显示、监测、记录、报警等
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控制系统设计风险
电导率监测的风险点：
• 温度对导电率测量有很大影响。为了消除温度依赖，电率控头和 一种或多种算法温度传感器都将实际校正到标准温度。 （建议仅用于过程控制和监控）
– 其微生物属性等质量指标通常无法连续实时检
测到，通常是先使用到产品中，若干天后才能
知道其微生物指标是否合格，具有较高的质量 风险。
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概述
• 对工艺用水系统的要求
– 保证制药用水系统生产出的水在任何时候是好 的，工艺用水系统生产质量的稳定性和一致性 是药品生产关注的重大问题；
第九十七条 水处理设备及其输送系统的设计、 安装、运行和维护应当确保制药用水达到设定的 质量标准。水处理设备的运行不得超出其设计能 力。 -------新版GMP
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循环系统设计风险
系统用水量和容量的设计：
•因各工艺使用点的使用条件不同，工艺用水的用水情况差 异较大； •与用水的连续性有关；
•与系统压力有关；
•与用水点的温度有关 （高温、低温）； •与用水点的多少有关
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循环系统设计风险
系统用水量和容量的设计：
•关注的风险：因系统水量确定不满足工艺需求，可能导致 输送能力不足，管路中的水流形不成湍流，在回水总管路 中水流流速达不到最低的要求（1m/s），严重的可能出现
流计、质量流量计、涡流计和超声波计。所有仪表都应按照 生产厂说明进行安装，以便保证正确操作； • 水流速率（或速度）可帮助减少微生物生长，并保持热或冷 系统的温度。水流速率一般在起动进行验证，但不连续监
测，水流速率可以变化，并可监测，以供参考。
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控制系统设计风险
压力监测的风险点：
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概述
纯化水系统(例)
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系统设计风险控制
1、工艺 用水系统的URS:
用户需求的几个需求:
水量要求:包括制备系统、储存和分配系统 水质要求 功能规范：每一组件设备的功能需求、控制系统的功能需求 设计规范：硬件的设计要求（如材料、安装方面）、软件
的设计要求；
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循环系统设计风险
储罐设计的风险关注点：
• 安装疏水滤芯的除菌空气过滤器（需要夹套加热或电 拌热滤壳）； • 罐盖、人孔应采用密闭设计；
•
•
配备喷淋球，回水经喷淋球进行喷淋到罐壁；
回水温度、储罐温度。
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控制系统设计风险
控制系统常见功能设计：
• • • 人机界面的权限设计； 自动控制原料水、蒸汽机冷却水的进给； 储罐液位与制水设备的联机；
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制备系统设计风险
反渗透装置的防污染措施：
• 风险点2：长期运行后，膜表面沉积较多的有 机、无机盐结垢，影响膜性能，影响水 通量、 产水水质；
• 控制措施：配置清洗装置，采用化学清洁剂， 针对不同的材料的膜及污染进行清洗；但是 应考虑清洁剂可能的残留，建议使用的是成 分明确的酸碱类清洁剂可以通过测试PH值来 检测。
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控制系统设计风险
PH值监测的风险点：
• 经常用标准溶液校准PH计；
• 安装时注意要求流速恒定，确保有较好的重现性； • 监测点主要设置于：RO膜的上下游、分配系统回水点。
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控制系统设计风险
流速监测的风险点：
• 供水和制药水系统的预处理区段可使用各种流量计，包括磁
空管的现象；
•控制措施：在计算用水量前需要确定工艺用水的储存、分 配系统的设计方式，在此基础上确定工艺过程中的最大瞬 时用水量，并进一步确定系统容量。
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循环系统设计风险
系统用水量和容量的设计：
•关注的风险：因系统水量确定不满足工艺需求，可能导致 输送能力不足，管路中的水流形不成湍流，在回水总管路 中水流流速达不到最低的要求（1m/s），严重的可能出现
时间
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循环系统设计风险
系统容量的确定：
• • • 根据用水量确定系统容量，储罐容量，泵的流量； 与药品生产的周期长短有关； 储罐容量通常为正常用水量的1/5到1倍；
•
储罐与制水设备的结合能满足高峰用水量；制水的产
品能满足正常用水量；
•
泵的最大流量能满足高峰用水量+回水流量
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(304及304L材质均无钼 Mo元素,不耐腐蚀)
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系统安装的风险控制
• 表面光洁度风险： • 表面粗糙度,单位µm,表示材料表面高度偏差的平均数; • Ra值越大,表面越粗糙; • 与工艺用水接触的表面应抛光,表面粗糙度0.25µm0.65µm为宜; • 表面的光洁度较低时,细菌容易附着于系统内壁,利于生 物膜的生成.
工艺用水系统风险控制技术
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概述 系统设计中风险控制 系统安装风险控制 系统测试运行风险控制 系统性能测试风险控制 系统使用与维护风险控制
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概述
• 工艺用水的质量风险
– 制药生产中的其它原辅包按批检验和释放;
– 而作为辅料的制药用水(饮用水\工艺用水)是通
过管道连续流出的，随时取用；
设备
需求量L/min 因数 设计量L/min 需要量L/day 因数 设计量L/day
注解
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循环系统设计风险
系统用水量的确定：
• 工艺过程中最大用水量的标准，根据药品生产的全年 产量，按照具体每一天分时用水量的统计情况来确定。
用水量与时间关系
40 35 30 用水量 25 20 15 10 5 0 用水量 1 20 8:00 2 30 9:00 3 35 10:00 4 20 12:00 5 36 14:00 6 30 15:00 7 20 16:00
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系统安装的风险控制
• 电抛光的作用:
• 表面抛光减少微生物及杂质的滞留,控制生物膜的生 成. • 管路切割应保持平整,无变形;必要时对管件用平口机 进行平整处理;
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系统安装的风险控制
• 电抛光的作用:
• 表面抛光减少微生物及杂质的滞留,控制生物膜的生 成. • 管路切割应保持平整,无变形;必要时对管件用平口机 进行平整处理;
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系统安装的风险控制
材质风险：
• 材质不体无符合要求是高温系统出现红锈的原因之一，严重
的可能出现生锈现象。 • 安装前检查材质报告和材料上的炉号。
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系统安装的风险控制
材质风险：
• 材质不体无符合要求是高温系统出现红锈的原因之一，严重
的可能出现生锈现象。 • 安装前检查材质报告和材料上的炉号.
• 水压可在纯化过程中监测和控制，以保证设备最佳运行。通
过滤清器监测压差，以指示何时需要更换清洗装置或零件。 通过树脂床测取压差，可用于发现树脂污垢和流量分配不 佳。监测RO膜前后压力，可提供膜污垢和锈垢预警 。如果使 用点要求最低压力，那么，配水系统压力控制是至关重要
的。
• 一般认为压力不是临界参数，不过，系统应始终保持正压。 压力一般可监测，但仅供参考。
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预处理系统设计风险
原水软化设计：
• 风险点：原水硬度过高，钙、镁盐在反渗透膜表面因浓度
急剧升高而形成难溶于水的沉淀物，堵塞反渗透膜孔，使 反渗透膜的使用寿命缩短。
• 控制措施：配备软水器来软化原水。
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制备系统设计风险
反渗透膜：
• Φ<1nm的污染物，去除率≥90%
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循环系统设计风险
分配方式的设计：
• 不管采用哪种分配方式，其目的是： 维持水质，防止退化； 按一定温度、流速输送至使用点； 合理的的成本控制。
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循环系统设计风险
分配设计中“动态连续”配水：
利用单个储存容器来接收产水并在保证水质的 前提下为不同工艺使用点供水，可以保证系统 在用水高峰“动态连续”供水，此容器容积的 合理选择是至关重要的。
预处理系统设计风险