制药行业,纯化水作为药品生产的 “血液”,其质量直接关系到药品的安全性与有效性。长春作为东北制药产业的重要基地,当地中小型制药企业、制剂车间及研发实验室对纯化水设备的需求尤为突出。2 吨每小时制药纯化水设备专为长春地区设计,充分考虑当地水质特点(如冬季水温低、地下水硬度较高等),通过 “预处理 + 双级反渗透 + 后处理” 的定制化工艺,每小时可稳定产出 2 吨符合《中国药典》2025 版及 GMP 标准的纯化水(电导率≤2μS/cm@25℃,微生物≤100CFU/mL),为口服制剂、外用软膏、中药提取及无菌原料药生产等场景提供可靠水源,助力长春制药企业实现合规生产。 一、预处理系统:适配长春水质的源头净化方案 长春地区原水(市政自来水或地下水)普遍存在冬季水温低(5-10℃)、部分区域地下水硬度较高(钙镁离子浓度 150-200ppm)、余氯波动大等特点,预处理系统需针对性优化: (一)原水调节单元
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原水水箱:采用 304 不锈钢材质,容积 4 立方米(略大于常规设计,应对长春冬季供水压力波动),内壁经电解抛光(Ra≤0.8μm),无死角设计。配备电加热盘管,可将原水温度从 5℃加热至 20-25℃(反渗透系统***佳运行温度),加热功率 6kW,通过温度传感器自动控温,避免低温导致膜通量下降。水箱顶部安装带 0.22μm 除菌滤芯的呼吸器,防止空气中微生物污染。
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原水泵:选用 316L 不锈钢离心泵,流量 3.5m³/h,扬程 30 米,搭配变频控制器(适配长春工业电网电压波动),根据后续系统压力自动调节转速,节能率达 15% 以上。泵体配备防冻保护装置,冬季停机时自动排空泵腔,防止冻裂。
(二)多介质过滤单元 针对长春原水中的悬浮物(如冬季管道锈蚀产生的铁屑),采用强化过滤设计:
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多介质过滤器:直径 800mm,高度 2200mm 的碳钢衬胶罐体,内装双层滤料 —— 上层为 0.8-1.2mm 石英砂(层高 600mm),下层为 1-2mm 无烟煤(层高 400mm),滤速控制在 8 米 / 小时(低于常规设计,提高截留效率)。通过拦截、沉淀作用,去除粒径>10μm 的悬浮物,使出水浊度≤1NTU。
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反冲洗优化:考虑长春冬季水温低、黏度大的特点,反冲洗强度提高至 15L/(m²・s),反冲洗时间延长至 20 分钟(空气擦洗 8 分钟 + 水冲 12 分钟),当进出口压差达 0.1MPa 或运行 48 小时后自动启动,确保滤料彻底清洁。
(三)活性炭吸附单元 长春市政自来水余氯含量常因季节调整(夏季消毒频繁,余氯可达 0.5-0.8mg/L),需强化除氯能力:
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活性炭过滤器:直径 800mm,内装碘值≥1000mg/g 的椰壳活性炭(层高 800mm,高于常规设计 30%),滤速 10 米 / 小时,通过物理吸附与化学还原作用,将余氯降至≤0.05mg/L,避免氧化反渗透膜。活性炭填充密度控制在 0.45g/cm³,确保孔隙率≥50%。
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更换周期:根据长春水质监测数据,每 6 个月更换一次活性炭(南方地区通常为 12 个月),并定期进行亚甲基蓝吸附值检测,确保吸附性能不低于初始值的 80%。
(四)硬度控制单元 针对长春部分区域地下水高硬度特点,标配软化器:
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软化器:直径 600mm,内装 001×7 强酸性阳离子交换树脂(装填量 150L),采用逆流再生工艺,再生周期根据原水硬度自动计算(原水硬度 200ppm 时,再生周期约 24 小时)。再生剂为食品级氯化钠(纯度≥99.5%),浓度 10%,盐耗≤100g/mol,再生后出水硬度≤0.03mmol/L。
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防冻设计:树脂层下方安装电伴热装置(功率 1kW),冬季保持树脂床温度≥5℃,防止树脂因结冰破碎。
(五)精密过滤单元
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精密过滤器:直径 200mm,配备 4 支 5μm PP 折叠滤芯(并联设计),截留预处理残留的微小颗粒(如活性炭粉末、树脂碎片),作为反渗透系统的***后一道屏障。滤芯更换周期为 1 个月(长春冬季水质较差时缩短至 20 天),进出口安装压差变送器,压差>0.07MPa 时自动报警。
二、反渗透系统:低温适配的深度脱盐核心 针对长春冬季水温低导致膜通量下降的问题,系统采用双级反渗透强化设计: (一)高压泵与增压单元
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一级高压泵:316L 不锈钢材质,流量 3.5m³/h,扬程 160 米,配备变频调速装置,可根据水温自动调整压力(水温 10℃时,压力提升至 1.5MPa;25℃时降至 1.2MPa),确保膜通量稳定在设计值的 ±5% 范围内。泵体采用机械密封,泄漏率≤0.1mL/h。
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二级增压泵:流量 2.5m³/h,扬程 80 米,将一级反渗透产水增压至 0.8-1.0MPa,进入二级反渗透系统,提升整体脱盐率。
(二)膜组件配置
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一级反渗透:采用 6 支陶氏 BW30-400FR 抗污染膜(排列方式 3:2:1),单支膜面积 400ft²,脱盐率≥99.5%。膜壳选用 8 英寸玻璃钢材质,工作压力≤2.0MPa,适应低温高压运行需求。
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二级反渗透:采用 4 支陶氏 BW30-400IG 低压膜(排列方式 2:2),脱盐率≥99.8%,双级系统总脱盐率≥99.9%,确保产水电导率≤10μS/cm(25℃)。
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膜保护措施:每支膜元件进口安装限流孔板,防止流量分配不均;系统配备低压冲洗装置,停机时用反渗透产水冲洗膜表面 10 分钟,避免浓差极化与污染物沉积。
(三)清洗与维护系统
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化学清洗装置:配备 500L 清洗箱(316L 不锈钢材质)、清洗泵(流量 2m³/h)及精密过滤器(1μm),可根据污染类型选择清洗药剂 —— 针对长春原水易产生的铁污染,采用 1-2% 柠檬酸溶液(pH2-3)清洗;针对有机物污染,采用 0.1-0.2% 氢氧化钠溶液(pH11-12)清洗。清洗周期根据膜通量下降 15% 或压差上升 30% 判断,冬季约 3 个月一次,夏季约 6 个月一次。
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反渗透水箱:304 不锈钢材质,容积 3 立方米,配备搅拌装置(转速 30r/min),防止水温分层,水箱温度维持在 20-25℃(与预处理水温匹配),通过液位传感器与高压泵联动,实现自动补水。
三、后处理系统:制药级水质的精准保障 后处理系统针对制药用水的微生物、热原等关键指标进行深度控制: (一)紫外线杀菌单元
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紫外线杀菌器:316L 不锈钢外壳,配备双波长灯管(254nm+185nm),功率 80W,照射剂量≥40mJ/cm²。254nm 波长破坏微生物 DNA,灭菌率≥99.99%;185nm 波长氧化分解残留有机物(TOC 去除率≥30%),适应长春原水 TOC 季节性波动(冬季地表水 TOC 较高)。灯管寿命 8000 小时,系统自动累计运行时间,到期提醒更换。
(二)终端过滤单元
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微孔过滤器:采用 316L 不锈钢外壳,内置 2 支 0.22μm 聚醚砜(PES)折叠滤芯(并联),截留水中可能残留的微生物、胶体颗粒,确保终端出水微生物≤100CFU/mL。滤芯采用无菌包装,更换时需在洁净环境下操作,更换周期 3 个月,配备在线完整性测试仪(气泡点法),验证滤芯完好性。
(三)输送与循环单元
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纯化水输送泵:316L 不锈钢离心泵,流量 2.5m³/h,扬程 25 米,变频控制,出口压力稳定在 0.3-0.4MPa。泵体采用卫生级设计,叶轮与泵壳间隙≤0.1mm,避免死角滋生微生物。
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循环管路:采用 316L 不锈钢管(内壁电解抛光 Ra≤0.4μm),通过自动轨道焊接连接,焊接成型后进行钝化处理。管路设计为闭式循环系统,流速≥1.5m/s,防止微生物附着;配备电伴热装置(功率 20W/m),冬季保持管内水温≥20℃,避免低温导致微生物滋生。
四、控制系统:GMP 合规的智能管理中枢 系统采用符合 GMP 要求的自动化控制系统,适配长春制药企业的合规需求: (一)硬件配置
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PLC 控制器:选用西门子 S7-1200 系列,配备 10 英寸触摸屏(分辨率 1024×600),实时显示设备运行状态、关键参数(如电导率、温度、压力、流量)。
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传感器:电导率仪(精度 ±0.01μS/cm)、温度传感器(精度 ±0.1℃)、压力变送器(精度 ±0.5% FS)、液位开关(防爆等级 IP65),所有传感器均通过计量校准,证书有效期 1 年。
(二)软件功能
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数据采集与存储:每 10 秒记录一次关键参数,数据存储容量≥5 年,支持 U 盘导出或网络上传,符合 GMP 对数据追溯的要求。数据不可篡改,修改记录自动存档。
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报警与联锁:当电导率>2μS/cm、压力超上限(1.8MPa)、液位超低时,系统自动报警(声光 + 屏幕提示),并启动联锁保护(如停机、切换至循环模式)。报警记录永久保存,包含报警时间、原因、处理结果。
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远程监控:支持通过以太网接入企业 MES 系统,管理人员可在办公室或远程终端查看设备运行数据,长春冬季严寒时无需现场值守,降低运维成本。
(三)验证支持 系统提供完整的验证文件包,包括设计确认(DQ)、安装确认(IQ)、运行确认(OQ)、性能确认(PQ)模板,适配长春地区药监局的 GMP 检查要求。关键部件(如反渗透膜、紫外线灯管)提供材质证明、出厂检验报告,确保可追溯性。 五、设备优势:长春制药场景的专属适配性
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低温适应性:通过水温调节、膜参数优化,在长春冬季 5℃低温下仍保持稳定产水(2 吨 / 小时),解决北方地区设备冬季产能下降问题。
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高硬度应对:强化软化系统设计,针对长春地下水高硬度特点,确保反渗透膜无结垢风险,延长膜寿命至 3 年以上。
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合规性保障:完全符合《中国药典》2025 版、GMP 附录 1《无菌药品》要求,助力长春制药企业通过认证检查。
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节能设计:多级变频控制、余热回收(将反渗透浓水热量用于预热原水),比传统设备节能 20%,适应长春工业电价峰谷差异。
六、应用场景:长春制药产业的多维覆盖
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口服制剂生产:作为片剂、胶囊的制粒、包衣用水,低离子特性确保药品稳定性。
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中药提取:用于中药饮片的清洗、提取,避免矿物质影响有效成分纯度。
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外用制剂配制:如软膏、洗剂的稀释用水,微生物控制严格,防止皮肤感染风险。
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实验室研发:为新药研发提供实验用水,确保分析数据准确可靠。
七、本地服务:长春区域的快速响应 设备供应商在长春设有售后服务中心,配备 3 名持证工程师(具备 GMP 设备维护资质),承诺:
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安装调试:收到订单后 72 小时内到场,10 个工作日内完成安装与验证指导。
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日常维护:2 小时内响应故障,市区 4 小时、周边县市 12 小时到场维修。
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备件储备:常用备件(如滤芯、传感器)本地库存,确保快速更换。
2 吨每小时制药纯化水设备通过针对长春水质与气候特点的定制化设计,在满足中小型制药企业产能需求的同时,严格把控纯化水质量与合规性,为长春制药产业的高质量发展提供坚实的水处理保障,助力企业生产出安全、有效的药品,服务地方医药健康事业。