Gyógyszerészeti víz fordított ozmózis: tervezés, érvényesítés és membrán kiválasztása

Ha a tisztított vízhurok újraminősítése sikertelen, a vizsgálat szinte mindig a fordított ozmózisos csúszással ér véget. Nem azért, mert az RO a leggyengébb lépés a szerelvényben, hanem azért, mert ez az egyetlen lépés, amelyet a takarmányban oldott összes 95-99 százalékának eltávolítására kérnek, miközben az általa nem irányítható előkezelő sorozat és egy olyan polírozó lépés között ül, amely szinte egyáltalán nem tolerálja a keménység átvitelét.

Tehát először a következtetés: a gyógyszerészeti víz fordított ozmózisa specifikációs probléma, mielőtt hardverprobléma. Rögzítse a vízminőséget, amelyet a felhasználás helyén meg kell őriznie, majd a méretfluxust, a visszanyerést, a tömb konfigurációját és a fertőtlenítést ezektől a határoktól visszafelé. A hitelesített vízspecifikáció helyett katalóguselemre épülő rendszerek azok, amelyek két évvel az átadás után eltérési jelentéseket készítenek.

A Gyógyszerkönyv meghatározza a célt; RO-nak el kell érnie

Az Egyesült Államok Gyógyszerkönyvének 1231. fejezete a tisztított vizet olyan megfelelő eljárással nyert vízként írja le, amely megfelel három számszerű határértéknek: vezetőképesség-specifikáció, összes szerves széntartalom legfeljebb 0,5 mg/l és bioterhelés legfeljebb 100 CFU/ml. A tisztított vízre nincs bakteriális endotoxin határérték, ez választja el az injekcióhoz való víztől.

Jegyezd meg a megfelelő szót. A monográfia nem nevez membránt, fluxust vagy visszanyerést; eredményt nevez meg. Ez a tervezést a mérnökre bízza, és ez megmagyarázza, hogy két üzem, amelyek ugyanazt a gyógyszerkönyvi célt követik, miért tud teljesen különböző RO-vonatokat futtatni.

A fordított ozmózis végzi a munka nagy részét. A poliamid elem a névleges nátrium-klorid teszt során az oldott ionok több mint 99 százalékát utasítja el, valamint a legtöbb körülbelül 200 dalton feletti szerves anyagot, miközben fizikai gátként is működik a baktériumok és az endotoxinok számára. Amit nem tesz, az bármit elpusztít. A selejt sót, szerves anyagokat és mikroorganizmusokat a koncentrátumba tolják, így az RO koncentrátum oldala kiváló hely a biofilm növekedéséhez. A gyógyszerészeti RO rendszernek ezért fertőtlenítési rendszerre van szüksége, nem csak tisztítási rendszerre.

Egy gyakorlati következmény: a legtöbb kommunális vagy lágyított kútvizen egyetlen áthaladás nem teszi lehetővé a tisztított víz vezetőképességi vizsgálatát, különösen, ha télen csökken a táphőmérséklet. A normál út a kétmenetes RO, vagy az egyszeri áthaladás, amelyet elektrodeionizáció követ. Kezelje az első menetet tömegeltávolítóként, a második akadályt pedig garanciaként.

Mit tartalmaz a gyógyszerészeti víz RO vonat valójában

A legtöbb hitelesített tisztított vízrendszer ugyanazt a sorrendet követi. A különbség az évekig csendesen futó és a negyedévente megküzdő csúszás között szinte mindig az előkezelésben és a műszerekben van, nem pedig a membrán modellszámában.

A tisztított víz sorozat tipikus sorozata, és az a részlet, amely általában eldönti, hogy az egyes lépések teljesítenek-e.
Színpad	Mit irányít	A teljesítményt meghatározó részlet
Multimédiás vagy ultraszűrős előkezelés	Lebegő szilárd anyagok, iszap, kolloidok	Az iszapsűrűség indexe 3 alatti, a zavarosság pedig 1 NTU alatt kerül a patronszűrőkbe
Lágyító vagy vízkőoldó adagolás	Keménység és karbonátos lerakódás	A koncentrátum keménysége nulla közelében van, vagy LSI az adagolás hatására negatív
Aktív szén vagy biszulfit	Szabad klór és klóramin	A maradék szabad klór 0,1 mg/l alatt marad, mivel a poliamid az oxidáció során tönkremegy
Patronos szűrés 5 mikronnál	Részecskék és szén finomszemcsék	Nyomáskülönbségen változott, nem naptáron
First-pass RO	Tömegionok, szerves anyagok, mikrobiális terhelés	A 10-17 LMH sávban tartott átlagos fluxus tiszta felszíni vízen
Második lépéses RO vagy EDI	Maradék ionok a tisztított víz vezetőképességéig	Második áteresztő permeátum általában 1-5 mikrosiemen per centiméter, amely táplálja a polírozót
UV 185 és 254 nm-en plusz végső ultraszűrés	TOC és mikrobiális kontroll a hurokban	Az RO után van elhelyezve, mert az UV nem tud áthatolni a membránon
Elosztó hurok	Keringés és biofilm szabályozás	Turbulens áramlás mindenkor, beleértve az éjszakákat és a hétvégéket is

A membránosztály követi a takarmányt. A kommunális és lágyított kútvíz megfelel a szabványos sósvíz-elemeknek, a gyógyszertári szerelvény igáslójának választása; a nagy szilícium-dioxid-, vas- vagy szervesanyag-tartalmú takarmányokhoz szélesebb tisztítóablakú szennyeződésálló elemre van szükség.

BW-8040-400 Brackish Water RO Membrane Element

BW-8040-400 Brackish Water RO membránelem Szabványos sós víz elem települési és lágyított kutak táplálásához; 400 ft2, 10 500 GPD és 99,7%-os elutasítás pilóta- vagy kis gyártási tömbökhöz. Termék megtekintése →

Az elem mérete is számít. A 4040 elem egy kételemes edényben gyakori kísérleti és kistermelési konfiguráció, míg 8040 elem egy 10-50 köbméter/óra sebességű gyógyszertárban hordozza a terhelést. A méretek egy tömbben való keverése technikailag lehetséges, de ez bonyolítja a normalizálást, mivel az elemenkénti fajlagos fluxus eltérő.

Öt tervezési döntés, amelyek eldöntik, hogy a vonat megfelel-e az érvényesítésnek

1. A takarmányhőmérséklet mindennél előbbre való

A membrán permeabilitása a hőmérséklet függvénye. Egy széles körben használt közelítés a szükséges nyomás 3 százalékos változása minden Celsius-fokra 25 foktól eltérően. A 10 fokos betáplálásnak ezért nagyjából 55 százalékkal nagyobb nyomásra van szüksége, mint ugyanennek a 25 fokos víznek, és a téli üzemben sok rendszer először nem képes a névleges áramlásra. A hőmérséklet a másik irányba is mozgatja a visszautasítást: a melegebb takarmány több sót enged át, így a nyáron kapacitást növelő rendszer veszít a vezetőképességből.

Közelítés Celsius-fokonkénti 3 százalékos nyomásváltozáson alapul az elemnormalizáláshoz használt 25 fokos referenciaértékhez képest. Méretezés előtt ellenőrizze a gyártó korrekciós táblázatával.

A tervezési következmény egyértelmű: adja meg a membrán területét az év leghidegebb táplálásához, és adja meg a polírozási szakaszt a legmelegebbhez. Ha egyiket a másik nélkül csináljuk, akkor egy validált rendszer szezonális eltéréssel végződik.

2. Nem a nyomás, hanem az átlagos fluxus határozza meg a szennyeződés mértékét

A nyomás az, amit alkalmazol; A fluxus az, amit a membrán ténylegesen lát egységnyi területen, és ez az, ami a koncentráció polarizációját és a szerves kötődést hajtja végre. Tiszta felszíni víz esetében átlagosan 10-17 liter/négyzetméter/óra fluxus ésszerű tervezési sáv; szennyvíz vagy magas szilícium-dioxid-tartalmú betáplálás esetén maradjon 10 alatt. Ellenőrizze a béta arányt is: a nyomástartó edény utolsó eleme nem haladhatja meg az első áramlásának 1,2-szeresét.

3. A visszanyerést a legkevésbé oldódó só korlátozza, nem a membrán

A közel nulla keménységűre lágyított víz gyakran 75 százalékos visszanyerést tesz lehetővé egyetlen menetben. A határérték akkor jelenik meg, amikor a szilícium-dioxid, a kalcium-szulfát vagy a bárium-szulfát megközelíti a telítettséget a koncentrátumban. A szilícium-dioxid az, ami kifogja az embert: a lágyulás nem távolítja el, oldhatósága hőmérsékletfüggő, és ha lerakódott, nagyon nehezen tisztítható. Ahol a szilícium-dioxid kockázatot jelent, egy szennyeződésálló elem módosított táptávtartóval és szélesebb tisztító pH-tartományával több műtőteret biztosít.

BW-8040-400FR Fouling Resistant Brackish Water RO Element

BW-8040-400FR szennyeződésálló brakkvíz RO elem Elszennyeződésálló, 400 ft2-es elem felszíni vizekhez, szennyvízhez és sós takarmányokhoz, ahol a szilícium-dioxid vagy szerves terhelés szélesebb tisztítási hatókört és stabil 99,7%-os selejtezést igényel. Termék megtekintése →

4. A fertőtlenítéssel való kompatibilitást korán el kell dönteni

Válasszon a 80-85 fokos forró víz és a vegyi fertőtlenítés között az elemek megrendelése előtt. A hővel fertőtleníthető elemek és azok összekötő elemei más termék, eltérő hőmérsékleti határértékekkel, és egy szabványos elem utólagos beszerelése melegvíz-fertőtlenített csúszótalpba garanciális probléma, amely megtörténik.

5. Műszerek és mintavételi helyek

A gyógyszerkönyvi vizet adatok alapján ítélik meg. Ez kalibrált vezetőképesség-cellákat jelent minden szakaszban, hőmérséklet méréssel minden cellában, valamint TOC-elemzőt a hurkon és mintaszelepeket, amelyek maguk is fertőtleníthetők. Egy olyan rendszer, amely csak a hurok vezetőképességét tudja jelezni, nem tudja megmondani, hogy az eltolódás a betáplálásból vagy a membránból származott. Itt egy energiadöntés is megbújik: ahol a takarmány meleg és a tömb már nagyvonalúan méretezhető, ott egy alacsony nyomású, nagy selejtezésű elem képes megtartani ugyanazt a permeátum minőséget alacsonyabb nettó hajtási nyomás mellett, ami közvetlenül megjelenik a szivattyúzási energiaszámlán.

ULP-8040-400HR Ultra-Low Pressure RO Membrane Element

ULP-8040-400HR Ultra-alacsony nyomású RO membránelem Ultra-alacsony nyomású, 400 ft2-es elem 99,5%-os visszautasítással és 10 500 GPD-vel, alkalmas meleg, nagyméretű gyógyszerészeti vagy tisztavíz-tömbökhöz, amelyek alacsonyabb szivattyúzási energiát keresnek. Termék megtekintése →

Ahol a Pharmaceutical RO Systems veszít teljesítményéből az átadás után

A legtöbb teljesítményveszteség kis számú kategóriába tartozik, és szinte mindegyik látható a normalizált adatokban, mielőtt sikertelen vezetőképesség-leolvasásként jelenne meg. Kövesse nyomon a normalizált permeátum áramlást, a normalizált sóáramlást és a nyomásesést szakaszonként. A normalizált áramlás 10-15 százalékos eltolódása vagy az elem nyomásesésének megduplázódása inkább a vizsgálatra, mint a tisztításra utal.

Szivattyúzási energia 45%
Membráncsere 20%
Vegyszerek és fogyóeszközök 15%
Karbantartás és érvényesítés 20%

Szemléltető felosztás egy kétmenetes tisztított vízrendszerhez. A tényleges részesedések a betáplálás hőmérsékletével, visszanyerési arányával és a helyi villamosenergia-árral együtt mozognak.

Klór vagy klóramin áttörés a kimerült szénágyból, amely oxidálja a poliamid réteget és tartósan növeli a só áthaladását.
A hőmérséklet-ingadozás utáni vízkő a koncentrátumot túllépi a telítettségen, mivel a vízkőoldó adagolása a nyári körülményekhez lett beállítva.
Biofilm a betápláló távtartókon, amely növeli a nyomásesést, miközben a kilökődést szinte változatlan marad korai szakaszban.
Az O-gyűrű és a permeátumcső szivárog, ami lehetővé teszi a betáplálás megkerülését a permeátumba, és lassú vezetőképességű kúszásként jelenik meg.
Nem megfelelő koncentrátum áramlás alacsony visszanyerés mellett, ami koncentrációpolarizációt okoz az edény végében.
Hiányzó kalibrációs rekordokat tartalmazó kézi naplók, amelyek az audit során a műszaki problémát dokumentációs problémává változtatják.

Beszerzési kérdések, amelyeket érdemes feltenni az elemek megrendelése előtt

A membránelemek úgy néznek ki, mint egy áru, és nem úgy viselkednek. A különbségek a nedves tesztelésben, a nyomon követhetőségben és abban rejlenek, hogy a szállító az Ön tömbtervét nézi-e, nem pedig csak a beszerzési rendelést.

Milyen normalizált áramlási és elutasítási adatokat szolgáltatnak elemenként, és milyen referenciafeltételek mellett?
Minden elemet nedvesen tesztelnek és sorosoznak, vagy az adatokat tételesen szolgáltatják?
Mi a maximális üzemi hőmérséklet, a maximális elemnyomásesés és a megengedett tisztítási pH-tartomány?
Mely fertőtlenítési módszerek vannak jóváhagyva, és a jóváhagyás kiterjed a csatlakozókra és a tömítésekre, valamint a membránra?
Milyen tanúsítványok és anyagnyilatkozatok állnak rendelkezésre a gyógyszerészeti dokumentációhoz?
Kié a tömbtervező, a membránszállító vagy a rendszerintegrátor?

Az utolsó kérdés többet számít, mint amilyennek látszik. A vízkezelő rendszereket is fejlesztő membrángyártó rendszerint irreális fluxust vagy visszanyerést jelez a nyomástartó edények megépítése előtt. A Bangtec saját elemeit gyártja és rendszereket tervez körülöttük, több mint 50 szabadalomból álló portfólióval, valamint a GE és a Kínai Tudományos Akadémia hátterével rendelkező membráncsapattal; bővebben olvashatsz a céges háttéroldal vagy vegye a gyárlátogatás évi 15 millió négyzetméteres kapacitása mögött lefedett automatizált vonalat.

Gyakran Ismételt Kérdések

Előállíthat-e egy egyszeri áteresztőképességű RO gyógyszerkönyvi tisztított vizet?

Alacsony TDS-en képes lágyított, hőmérséklet-stabil betáplálásra, általában egy polírozási lépéssel, például EDI-vel a háta mögött. A legtöbb új rendszer kétmenetes RO-t vagy RO plusz EDI-t ír elő, mivel a vezetőképesség-tesztet az év legrosszabb betáplálási feltételén kell teljesíteni, nem az átlagot.

Milyen só elutasításra számítsak egy gyógyszerészeti RO elemtől?

A brakkvíz-poliamid elemek névleges visszautasítása a vizsgálati körülmények között a 99-99,7 százalékos tartományba esik. Üzem közben a valódi selejt a takarmány összetételétől, a hőmérséklettől, a visszanyeréstől és az elem korától függ; egy második lépés általában 99,5 százalék fölé emeli a rendszer teljes elutasítását.

Mennyi ideig bírják az RO membránok egy gyógyszergyárban?

A három-hét év jó előkezeléssel és valódi fertőtlenítési ütemtervvel közös tartomány. A csere triggernek a normalizált teljesítménynek kell lennie, amely nem áll helyre a tisztítás után, nem pedig egy naptári dátumnak.

Milyen tápvízadatokra van szükségem az elemek kiválasztása előtt?

Teljes ionanalízis, szilícium-dioxid, keménység, lúgosság, összes szerves szén, iszap sűrűségi index, vas és mangán, szabad klór és a teljes éves hőmérsékleti tartomány. Egyetlen nyári minta nem elegendő a téli tervezéshez, és télen tesztelik a legtöbb mintát.

A gyógyszerészeti víz fordított ozmózisát az alapján ítélik meg, hogy az év legrosszabb napján mit tart a hurok a felhasználás helyén: hidegtörés, szénágycsere, hosszú leállás után. Tervezze meg a tömböt a leghidegebb takarmányhoz, a polírozási szakaszt a legmelegebbhez, és a fertőtlenítési rendszert a bioterhelés körül, amelyet saját trendadatai mutatnak. Az elemmodell, az edényszám és a szivattyúgörbe mind ebből a három döntésből következnek, és semmi sem mentheti meg őket, ha fordítva hoznák meg őket.