ISPE 4预处理选项Word文件下载.docx

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反渗透很特别，因为它即可以是一个预处理步骤，另外还能是一个终处理步骤。

本章和第11章将讨论反渗透作为预处理的情况，而将其作为一门技术的情况将在5、6章中详述。

Theinitialsectionsofthischapterdiscusstheprocessdesign（programmingissues）forpretreatmentdesignincludingfeedwaterqualityandoutputwaterqualityfrompretreatment.Thechapterthendiscussestheselectionoftreatmentoptions（i.e.unitoperations）forfourgroupsofimpurities:

本章的开始部分讨论预处理设计的过程设计（程序设计问题），包括给水水质和经过预处理后出来的水质。

然后讨论针对四种杂质所做选择的处理选项（即单元操作）：

•Controloffouling-removalofturbidityandparticulates

浑浊度和粒子的除垢控制

•Controlofscaling-removalofhardnessandmetals

硬度和金属的除氧化皮控制

•Removaloforganicsandmicrobiologicalimpurities

有机物和微生物杂质的去除

•Removalofmicrobialcontrolagents

微生物防治因子的去除

Pre-treatmentoptionsaresummarizedinFigure4-1attheendofthechapter.

本章结尾处的图4-1中总结了预处理的可选方案。

Thefinalsectionsofthechapterdiscusstheimportanceofanioncomposition/concentration,pH,materialsofconstruction,andpretreatmentsystemcontrol.

本章的最后讨论了阳离子的构成/深度、pH、组成材料以及预处理系统控制的重要性。

ThisdiscussionisbasedonthedescriptionofthesetechnologiespresentedinChapter11.

这些讨论是建立在11章中出现的对这些技术的叙述基础之上的。

4.2PROCESSDESIGNOFPRETREATMENT预处理的过程设计

Processdesignofthepretreatmentsystemisthespecificationoftheunitoperationsorprocessstepstotreatthefeedwater.Typicalinformationincludesflowrates,temperatures,pressure,andcompositionofallstreams.DetailedmechanicaldesignoftheequipmentforagivenunitoperationorprocessstepisbeyondthescopeofthisGuide.

预处理系统的过程设计是对处理给水的单元操作或加工步骤的规范。

典型信息包括流速、温度、压力以及所有水流的组合。

为给出的单元操作或加工步骤的设备做详细的机械设计不在此指南范围内。

Theprocessdesign（programmingissues）forapretreatmentsystemmayinclude:

预处理系统的过程设计（程序设计问题）可能包括：

a）Requiredquantityandqualityofthewaterfromthefinaltreatmentprocess.

经过终处理程序出来的必须的水量和水质。

b）Temperatureconstraintsonthewaterusedinapharmaceuticalprocessandtheapproachtomicrobialcontrol.

对用于制药工艺的水温和防治微生物所需的温度限制。

c）Thefinaltreatmentoptionthathasbeenchosen,asthisdefinestherequiredwaterqualityleavingpre-treatment.

已经选定的终处理选项，这就规定了离开了预处理步骤所需达到的水质。

d）Qualityofthefeedwaterthatistheinputtothepretreatmentsystem（waterqualitytobevalidatedoveraoneyearperiod）.

预处理系统的给水水质（验证水质需要一年以上的期限）

e）Differencebetweeninputwaterqualityanddesiredoutputwaterquality.Thedifferencedeterminesimpritiesthatmustberemovedbythepretreatmentsystem.Thedifferenceisdeterminedbyperformingamaterialbalance.Attentionshouldbepaidtoimpuritiesandminorcomponents.

输入水水质和希望得到的输出水水质之间的差异。

此差异确定了必须要用预处理系统去除的杂质。

此差异是通过执行一个物料平衡来决定的。

应当特别注意杂质和较小的组分。

f）Pretreatmentoptionstoprovidethedesiredremovalofimpuritiesconsideringotherfactorssuchascapabilitiesofthelaborforce,economics,wastedisposal,environmentalconsiderations,validation,andtheavailablespaceandutilities.

鉴于劳动力、经济、废物处理、环境因素、验证以及或用的空间和设施之类的因素，预处理选项要能理想地去除杂质。

Inadditiontodefiningtheoptionsforremovalofimpurities,theapproachtakentomicrobialcontrolisanintegralpartoftheprocessdesignofthepretreatmentsystem.Considerationsinclude:

除了规定去除杂质这一项以外，用于防治微生物的途径也是预处理系统过程设计需要整合的部分。

考虑包括：

a）IfthedrinkingqualitywatertothepretreatmentsystemcomesfromamunicipalityintheUnitedStates,itwilltypicallycontainchlorine,orchloramines,asamicrobialcontrolagent.InEurope,ozoneisthemorecommonmicrobialcontrolagent.Theconcentrationoftheagentshouldbesufficienttoprotecttheinitialstepsofthepretreatment.

如果预处理系统的饮用水是来源于美国市区，那么它都会含有用作微生物防治因子氯或氯胺。

在欧洲，臭氧是最普遍的微生物防治因子。

因子的浓度应当足够用来防护预处理的最初步骤。

b）Ifthequantityofmicrobialcontrolagentisinsufficient,additionalmicrobialcontrolagentmaybeaddedorprovisionmadetoperiodicallysanitizetheinitialequipmentinthepretreatmentsystem.Thisislikelyifwatercomesfromasourceotherthanamunicipality.Increasedmonitoringoffeedwaterandtheinitialstepsmaybewarranted.

如果微生物防治因子的量不够，那么可以添加额外的微生物防治因子或者在预处理系统的首个设备进行定期消毒。

如果水是来源于市政以外，这种情况是很有可能的。

希望能够保证增加对给水和最初步骤的监控。

c）Atsomepointinthepretreatmentprocess,themicrobialcontrolagentmustberemovedbeforegoingtothefinaltreatment.Atthispoint,ameansofeithercontinuousorperiodicsanitizationneedstobeselectedforthetreatmentstepsfollowingthisremoval.

在预处理过程的某些点上，进行终处理前必须去除微生物防治因子。

在这种点上，必须为去除之后的步骤选择连续或定期消毒两种方式其中之一。

TheUSPrequirementthatcompedialwatersshouldcontain“noaddedsubstancd”eliminatesadditionofchemicalsto"

PurifiedWater"

orWaterForInjection.However,additionofchemicalagentsisnotprohibitedinpretreatment.Substancesarefrequentlyaddedinpretreatmentandsubsequentlyremovedinthepretreatmentorfinaltreatment.Someexamplesare:

USP规定法定水应当含有“非添加物质”，这就排除了向“纯化水”或注射用水中添加化学物质的可能性。

但是，在预见处理中并不禁止添加化学助剂。

预处理时经常会加入一些物质，而它们又会在预处理或终处理中被去除。

比如：

•Chlorine（tocontrolmicrobialgrowth,removedinlaterstagesofpretreatment）

氯（为了防治微生物生长，会在预处理的最后阶段去除）

•Sodiumions（insoftenerwithexchangeformultivalentions,removedinionremovalprocess）

钠离子（在软化器中和多价离子进行交换，在去离子工序中被去除）

•Acid（fordegasificationtoremovecarbondioxide,counterions,removedinasubsequentionremovalprocess）

酸（为了脱除二氧化碳气、反离子，在随后的去离子工序中被去除）

•Sulfite（toreducechlorinetochloride,orchloramihes,toammoniumandchloridewhileformingsulfate,removalbysofteningorionremovalprocess）

亚硫酸盐（在形成硫酸盐的同时将氯转化为氯化物，或者将氯胺转化为铵和氯化物，通过软化或去离子工序去除）

•Sequestrants（topreventscalinginfinaltreatment,removedbyROinfinaltreatment）

螯合剂（在终处理中防止结垢，通过终处理中的RO去除）

•pHcontrolagents（removedinionremovalprocess）

pH控制因子（在去离子工序中去除）

Addedsubstancesareanissueiftheyresultinanincreaseinmicrobialgrowthorendotoxins.

如果添加的物质导致微生增长或内毒素增加，那么它们就是一个问题。

Afinalconsiderationistherelationshipbetweeninvestmentandoperatingdollarsinpretreatment,andtheperformanceandcostofthefinaltreatmentprocess.Thefollowingaregenerallytrue:

最后需要考虑的是预处理的投资和开发费用与终处理工艺的性能和成本之间的关系。

•Afinaltreatmentsystemwillnotoperatereliablyoverthelongterm,withoutreliableoperationofthepretreatmentsystem.

如果预处理系统操作性不可靠，那么终处理系统的长期操作也不会可靠。

•Inadequateoperationinpretreatment（breakthroughofparticulates,hardness,orchlorine）maynotimmediatelyaffectwaterqualityfromfinaltreatment,butitwillbereflectedinlongtermmaintenanceandoperatingreliability,andpossiblyinwaterquality.

预处理中操作不充分（有粒子、硬度或氯漏过）或能不会立即影响到终处理的水质，但是会反映在长期维护和操作可靠性上，也有可能是水质。

•Investmentinpretreatmentcapabilityandreliabilitycanreturnmanytimestheinvestmentinfinaltreatmentmaintenancecosts.

在预处理能力和可靠程度上的投资得到的回馈会是花费的终处理维护上的几倍。

•Pharmaceuticalwatersystemsareexpectedtogeneratewatermeetingfinalpharmaceuticalproductwaterstandards.Thesystemshouldbedesignedtocontrolimpurityspikesintheincomingwaterquality,orseasonalimpurityprofilechanges.Arobustpretreatmentsystemdesignhandlesimpurityspikesdetrimentaltofinaltreatment.

我们期望制药用水系统生成的水能够达到最终药品的水质标准。

设计系统时应当控制给水水质中的杂质峰，或者杂质表现出的周期性变化。

设计一个坚固耐用的预处理系统来处理那些终处理不易去除的杂质峰。

Thereisnosingle"

right"

answertotheprocessdesignofthepretreatmentsystem.Pretreatmentsystemprocessdesignisaseriesofchoicesandoptions,eachwithadvantagesanddisadvantages.

预处理系统的过程设计并没有唯一的“正确”答案。

预处理系统的过程设计是一系统的选择，每个都有各自的利弊。

4.3FEEDWATERTOPRETREATMENTQUALITY:

TESTINGANDDOCUMENTATION预处理给水水质：

测试和文件记录

Compendialpharmaceuticalwatersystemsarerequiredtousefeedwatercomplyingwith"

DrinkingWater"

standards.

法定的药用给水系统应当用符合“饮用水”标准的给水。

Mostpharmaceuticalmanufacturersutilizemunicipalwatersupplies.Thiswatergenerallymeets"

qualitystandardsandistreatedwithamicrobialcontrolagent.HistoricallyintheUS,themicrobialcontrolagentischlorine,butchloramineisnowusedwithincreasingfrequency.Eitherfeedwatercompositionormicrobialcontrolagentconcentrationmaybesubjecttooccasionalandseasonalvariations.Thesevariationsmaynegativelyimpactwaterquality,andcanbedetectedonlybyextensivesampling.Inaddition,waterqualityattheplantsitemaynotbeequivalenttothatfromamunicipaltreatmentfacility,duetopotentialforcontaminationorlossofmicrobialcontrolagentinthedistributionsystem.Documentationoffeedwaterqualityisrecommendedeitherbyuseofmunicipalitytesting（ifapplicable）supplementedbysometestingat

theplantsideorbyextensivetestingoffeedwaterquality.

大多数的药品制造商都是使用的市政供水。

这个水一般都满足“饮用水”的质量标准，并用微生物防治因子处理过。

在美国历史上，微生物防治因子是氯、但是现在使用氯胺的频率也在增加。

给水成份或微生物防治因子的浓度都会受偶然因素或季节变化的影响。

这种变化对水质会有不利影响，而且只有用扩大抽样才能检查出来。

此外，在工厂里的水质也有可能和市政处理厂出来的不一样，这是因为在分配系统中微生物防治因子在污染或丢失的可能性。

给水的水质文件推荐用市政测试结果（如果适用的话），再补充一些在工厂里所做的测试结果，也可以对给水水质做全面的测试。

Typicalcontaminantsinfeedwaterinclude:

给水中含有的典型成分有：

•ParticulatesSilt,dust,pollen,pipescale,ironandsilica,undissolvedmineralsandorganics

粒子泥沙、灰尘、花粉、管垢、铁和二氧化硅、不溶的矿物质和有机物

•InorganicsCalciumandmagnesiumsalts,heavymetals（iron,aluminum,andsilica）withtheircorrespondinganions