工艺用水全套.docx

1、工艺用水全套第一部分 工艺用水基础知识一、工艺用水定义二、工艺用水制备方法三、工艺用水制备流程四、工艺用水的使用要求和储存要求五、工艺用水检验所需器具、试剂和环境六、工艺用水的监测项目和监测周期七、工艺用水的指标作用和检测目的八、工艺用水检验用化学试剂的配制要求九、工艺用水的检测方法和判定依据十、工艺用水的用途第二部分制水设备管理要求一、制水设备的材质要求二、制水设备的结构组成三、制水设备组件的作用四、制水设备管道的清洗消毒方法五、制水设备的日常维护要求六、制水设备的安装、调试、运行要求七、制水设备的验证和确认规定第一部分 工艺用水基础知识一、工艺用水定义在医疗器械生产过程中，根据不同的工序及

2、质量要求，所用的不同要求的水的总称。依据中华人民共和国药典规定，工艺用水包括饮用水、纯化水、注射用水和灭菌注射用水。其中：（一）饮用水是指供人生活的饮水和生活用水，应符合生活饮用水卫生标准（GB5749-2006）。（二）纯化水（PW）是指经蒸馏法、离子交换法、反渗透法或其它适宜方法制备的供药用的水，不含任何附加剂。纯化水是以饮用水为原水，经过一定方法去除水中杂质、离子、悬浮物等后得到的符合标准要求的水。理想的纯化水（不含杂质）在25oC下的电阻率为18.2M.cm（电导率为0.055s/cm），电导率随温度变化，温度越高，电导率越大。（三）注射用水（WFI)是指纯化水经蒸馏法或超滤法制备的同

3、等要求的水。纯化水和注射用水的主要区别见表1。表1 纯化水和注射用水的主要区别项目纯化水注射用水微生物100CFU/mL10CFU/100mL热原80保温65循环保温1010.2可氧化物以O计mg/L-0.080.40吸光度（254nm,1cm光程）0.0010.01-可溶性硅（以二氧化硅计）含量（mg/L）0.010.02-蒸发残渣（mg/L）-1.02.0目前，医疗器械行业内还有“蒸馏水”和“去离子水”的说法。其中：（一）蒸馏水即采用特殊设计的蒸馏器以饮用水为原水用蒸馏法制备的纯化水。也属于纯化水的一种，其要求与纯化水一致。蒸馏水优点是可除水中的非挥发性杂质；但能耗较大、制水量小。（二）去

4、离子水为采用离子交换法、反渗透法、超滤法等非热处理制备的纯化水。即去离子水是指除去了呈离子形式杂质后的纯化水。去离子水经阳离子床、阴离子床和阴阳离子混合床交换制备得到。去离子水优点是出去离子能力强、纯度高；但设备操作复杂，不能去除有机物等非电介质，并且有微量交换树脂溶解在水中。国际标准化组织ISO/TC 147规定的“去离子”定义为：“去离子水完全或不完全地去除离子物质，主要指采用离子交换树脂（经阳离子床、阴离子床、混合床交换后）处理方法。”现在的工艺主要采用反渗透的方法制取，也属于纯化水的一种。（三）去离子水被称为“超纯水”或是“18兆欧水”的说法一般用于半导体行业中。相对而言，蒸馏水只是先

5、汽化再冷凝，其纯度如电导率一般不如纯度高的去离子水。蒸馏水与去离子水检验项目的主要区别见表3。表3 蒸馏水与去离子水的主要区别检验项目蒸馏水去离子水性 状酸 碱 度氯 化 物硫酸盐和钙盐氨二氧化碳易氧化物不挥发物重 金 属电 导 率热 原二、工艺用水制备方法水中需要去除的物质包括：电解质、颗粒、有机物、微生物。其中电解质以各类可溶性无机物、有机物离子状态存在于水中，因具有导电性，可通过测量水的电导率反映这类电解质在水中的含量；溶解气体包括CO2、CO、H2S、Cl2、O2、CH4、N2等；有机酸、有机金属化合物等有机物在水中常以阴性或中性状态存在，分子量大，通常用总有机碳（TOC)和化学耗氧量

6、(COD)反映这类物资在水中相对含量；悬浮颗粒主要以泥沙、尘埃、微生物、胶化颗粒、有机物等为主，用颗粒计数器反映这类杂质在水中的含量；微生物则包括细菌、浮游生物、藻类、病毒、热原等。目前，针对上述水中杂质去除的要求，纯化水制备主要有以下方式：（一）树脂离子交换法这是最早使用的至今依然被许多企业所采用的一种方法。其用阴、阳树脂交换水中离子使水质得到纯化的方法，投资少、使用方便。但是，当交换树脂饱和后需用大量酸碱去再生树脂使其恢复活力，所排放出来的废酸碱易污染环境。制备过程：原水进入阳床与阳离子树脂接触，树脂将Ca2+、Mg2+、Na+、K+等阳离子从水中置换到树脂上，除去阳离子。进入阴床，与阴离

7、子树脂接触，树脂将水中SO42-、Cl-、NO3-等阴离子置换到树脂上，水中的阴离子被除去。 （二）蒸馏冷凝法这是过去常用的一种制备纯化水的方法。其先把原水加热蒸发，再冷凝下来除去水中离子，以制备纯化水。由于这种方法存在耗能大、水中溶解气体难去除、设备容易结垢等缺点，逐渐不被采用。制备过程：通过多次蒸馏，去除颗粒、细菌、热原、非挥发性有机物，无机离子和硅，用以获得注射用水。（三）电渗析法目前这种使用电渗析膜片制取纯化水的方法在部分企业中使用。由于电渗析法在制水过程中浓水排放量大，水源消耗多，从节能用水的角度，这种方法也越来越不被优先采用。制备过程：在电场作用下进行渗析时，溶液中的带电溶质粒子（

8、如离子）通过膜而迁移的现象称为电渗析。水中都有一定量的盐分，而组成这些盐的阴、阳离子在直流电场的作用下会分别向相反方向的电极移动。如果在一个电渗析器中插入阴、阳离子交换膜各一个，由于离子交换膜具有选择透过性，即阳离子交换膜只允许阳离子自由通过，阴离子交换膜只允许阴离子以通过，这样在两个膜的中间隔室中，盐的浓度就会因为离子的定向迁移而降低，而靠近电极的两个隔室则分别为阴、阳离子的浓缩室，最后在中间的淡化室内达到脱盐的目的。 （四）反渗透法（RO)从上世纪80年代后半期开始逐渐此法在制药、医疗器械生产工业中被采用。其利用反渗透膜，并借助于外界施加的压力（如水泵压力）为动力，强制原水中的水分子透过有

9、选择性透过膜达到除盐、除杂质的目的，使水得到纯化。这种方法操作方便，出水量大，无污染，近年来已被广泛地使用。制备过程：当纯水和盐水被理想半透膜隔开，理想半透膜只允许水通过而阻止盐通过，此时膜纯水侧的水会自发地通过半透膜流入盐水一侧，这种现象称为渗透，若在膜的盐水侧施加压力，那么水的自发流动将受到抑制而减慢，当施加的压力达到某一数值时，水通过膜的净流量等于零，这个压力称为渗透压力，当施加在膜盐水侧的压力大于渗透压力时，水的流向就会逆转，此时，盐水中的水将流入纯水侧，上述现象就是水的反渗透（RO）处理的基本原理。 RO反渗透膜孔径小至纳米级（1纳米=10-9米），在一定的压力下，H2O分子可以通过

10、RO膜，而源水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质无法通过RO膜，从而使可以透过的纯水和无法透过的浓缩水严格区分开来。 一般性的自来水经过RO膜过滤后的纯水电导率5s/cm（RO膜过滤后出水电导=进水电导除盐率，一般进口反渗透膜脱盐率都能达到99%以上，5年内运行能保证97%以上。对出水电导要求比较高的，可以采用2级反渗透，再经过简单的处理，水电导能小于1s/cm）, 符合国家实验室三级用水标准。再经过原子级离子交换柱循环过滤，出水电阻率可以达到18.2M.cm，超过国家实验室一级用水标准（GB6682-2008）。 （五）反渗透+电去离子（Electrodeionizati

11、on，简称EDI）法EDI是一种将离子交换技术，离子交换膜技术和离子电迁移技术相结合的纯水制造技术。属绿色环保技术。EDI净水设备具有连续出水、无需酸碱再生等优点，已在制备纯水的系统中逐步代替混床作为精处理设备使用。制备过程：是一种将离子交换技术，离子交换膜技术和离子电迁移技术相结合的纯水制造技术。它将电渗析和离子交换技术相结合，利用两端电极高压使水中带电离子移动，并配合离子交换树脂及选择性树脂膜以加速离子移动去除，从而达到水纯化的目的。在EDI除盐过程中，离子在电场作用下通过离子交换膜被清除，同时，水分子在电场作用下产生氢离子和氢氧根离子，这些离子对离子交换树脂进行连续再生，以使离子交换树脂

12、保持最佳状态。目前，注射用水制备主要有以下方式：（一）蒸馏法蒸馏法蒸馏是分离、纯化液态混合物的一种常用的方法。指利用液体混合物中各组分挥发性的差异而将组分分离的传质过程。将液体沸腾产生的蒸气导入冷凝管，使之冷却凝结成液体的一种蒸发、冷凝的过程。蒸馏是分离混合物的一种重要的操作技术，尤其是对于液体混合物的分离有重要的实用意义。制备过程：将纯化水经蒸馏水器或蒸馏塔，经过多效蒸馏，制得注射用水。（二）超滤法超滤是一种加压膜分离技术，是通过膜表面的微孔结构对物质进行选择性分离。即在一定的压力下，使小分子溶质和溶剂穿过一定孔径的特制的薄膜，而使大分子溶质不能透过，留在膜的一边，从而得到纯化。能除去水中细

13、菌、铁锈、胶体、大分子有机物、热原等。此种方法在国内较少见，多见于国外。制备过程：利用一种压力活性膜（或中空纤维超滤器），在外界推动力(压力)作用下截留水中胶体、颗粒和分子量相对较高的物质,而水和小的溶质颗粒透过膜的分离过程。三、工艺用水制备流程不同方法获得的纯化水主要制备流程见表4。表4 获得纯化水的不同的制备流程制备方法蒸馏法电渗析树脂离子交换法反渗透反渗透+EDI流程原水预处理离子交换过滤蒸馏用水原水预处理电渗析离子交换精滤用水原水预处理离子交换混床精滤用水原水预处理一级RO二级RO精滤用水原水预处理组合反渗透混床精滤用水原水预处理一级ROEDI精滤用水其中：（一）预处理是通过物理方法（

14、如澄清、沙滤、活性碳 (除氯离子)）、化学方法（如加药杀菌、混凝、络合、离子交换）、电化学方法（如电凝聚）去除原水中的悬浮物、胶体、微生物以及原水中过高的浊度和硬度。（二）脱盐过程典型的处理方法为阴阳离子交换、反渗透、电渗析、EDI等；该过程结束可制得纯水。（三）后处理过程典型的方法包括：反渗透和蒸馏。四、工艺用水的使用要求和储存要求（一）注射用水必须贮存在无毒、无腐蚀的不锈钢（或耐腐蚀搪瓷、玻璃）密闭容器中，不能存放在塑料容器中（若将不锈钢对注射用水的污染程度当作1，则PVC的污染程度就为7.6）。注射用水应在制备后的12小时内使用。如贮存时间需要超过12小时者，必须在80以上保温、65以上

15、循环保温、4度以下存放或其它适宜方法无菌贮存在优质不锈钢贮槽中，贮槽必须密闭，排气口应有无菌过滤装置。（二）生产企业应对纯化水制备后存储的相关要求进行验证并确认，并提供验证确认报告。五、工艺用水检验所需器具、试剂和环境（一）检验设备、器具：试管、恒温水浴锅、纳氏管、滴定管、移液管、具塞量筒、蒸发皿、分析天平、电导率仪、微生物限度检查用培养基、培养箱、薄膜过滤仪、压力蒸汽灭菌器、超净工作台等。其中周期检验需要PH计（检酸碱度）、电导率仪（测电导率）。微生物限度检测涉及薄膜过滤仪，细菌内毒素检测涉及培养箱、超净工作台、恒温水浴锅。（二）检验试剂：甲基红、溴麝香草酚蓝（检酸碱度）；硝酸、硝酸银、氯化

16、钡、草酸铵（检氯化物、硫酸盐与钙盐）；氯化钾、二苯胺硫酸、标准硝酸盐溶液（检硝酸盐）；对氨基苯磺酰胺的稀盐酸溶液、盐酸萘乙二胺溶液、标准亚硝酸盐溶液（检亚硝酸盐）；碱性碘化汞钾试液、氯化铵溶液（检氨）、氢氧化钙试液（检二氧化碳）；稀硫酸、高锰酸钾滴定液（检易氧化物）；醋酸盐缓冲液、硫代乙酰胺试液、标准铅溶液（检重金属）；鲎试剂、细菌内毒素工作标准品、细菌内毒素检查用水（检细菌内毒素）。其中周期检验需要甲基红、溴麝香草酚蓝（检酸碱度）；硝酸、硝酸银（检氯化物）；碱性碘化汞钾试液、氯化铵溶液（检氨）。鲎试剂、细菌内毒素工作标准品、细菌内毒素检查用水（检细菌内毒素）。（三）进行微生物限度、细菌内毒素

17、项目的检查时，需要在相适应的受控环境下进行，并具有超净工作台。六、工艺用水的监测项目和监测周期中华人民共和国药典2005年版第二部规定：（一）注射用水的检测项目应包括：pH值、氯化物、硫酸盐、钙盐、硝酸盐、亚硝酸盐、氨、二氧化碳、易氧化物、不挥发物、重金属、细菌内毒素、微生物限度。（二）纯化水的检测项目应包括：pH值、氯化物、硫酸盐、钙盐、硝酸盐、亚硝酸盐、氨、二氧化碳、易氧化物、不挥发物、重金属、微生物限度。注：中华人民共和国药典2010年版对检测项目进行了增修改。（三）一般而言，工艺用水的水质监测分为日常监测和周期监测。日常监测项目为每次制水的监测项目，包括pH值、电导率和氯化物、铵盐。周

18、期监测为全性能监测，包括全部水质监测项目。一次性使用无菌医疗器械产品（注、输器具）生产实施细则中规定：应按控制工艺用水的管理文件和相关标准检测并记录，用去离子法制得的纯化水：电阻率0.5兆欧厘米（或电导率2s/cm）1次班；用蒸馏法制得的纯化水和注射用水：PH、氯化物、铵盐1次/ 班检测。全性能检测 1次周。一次性使用麻醉穿刺包生产实施细则和外科植入物生产实施细则中也有相同规定。纯化水和注射用水水质监控要求见表5。表5 纯化水和注射用水水质监控要求水质类别监控检查项目及要求频次纯化水pH，氯化物，铵盐，氨化物1次/班全性能：符合中华人民共和国药典1次/周注射用水pH，氯化物，铵盐，氨化物1次/

19、班全性能：符合中华人民共和国药典1次/周（四）生产企业应当按照法规要求对工艺用水指标进行定期监测。对于法规尚未明确规定的，企业应对水质监测的项目、监测周期进行验证和确认。如体外诊断试剂生产实施细则没有规定工艺用水的监测周期。验证的取样点应具有代表性。纯化水日常监测采样点见表6。表6 纯化水日常监测采样点采样点管道连接方式系统运行方式测试状态采样频率监控指标最远处使用点的回水支管并联批量式或连续式生产每天1次化学、微生物送回水总管及支管并联批量式或连续式生产每周1次微生物各使用点轮流采样并联批量式或连续式生产每月1次微生物串联批量式或连续式生产每周1次微生物最远处用水点串联批量式或连续式生产每天

20、1次化学、微生物贮罐并联批量式生产每个周期1次化学、微生物串联连续式生产每周1次化学、微生物实验室用水应符合分析实验室用水规格和试验方法（GB/T 6682-2008）。饮用水（即纯化水原水）应符合生活饮用水卫生标准（GB5749-2006）。七、工艺用水的指标作用和检测目的详见附件1。八、工艺用水检验用化学试剂的配制要求使用分析实验室用水规格和试验方法（GB/T 6682-2008）标准中规定的三级水或中华人民共和国药典规定的纯化水即可。进行纯化水检测时应同时进行空白对照。九、工艺用水的检测方法和判定依据详见附件2。十、工艺用水的用途医疗器械生产质量管理规范中规定：对于直接或间接接触心血管系

21、统、淋巴系统或脑脊髓液或药液的无菌医疗器械，若水是最终产品的组成成分时，应使用符合中华人民共和国药典要求的注射用水；若用于末道清洗，应使用符合中华人民共和国药典要求的注射用水或用超滤等其他方法产生的同等要求的注射用水；与人体组织、骨腔或自然腔体接触的无菌医疗器械，末道清洗用水应使用符合中华人民共和国药典要求的纯化水。无菌医疗器具生产管理规范（YY0033-2000）标准规定：设备、工装上与产品直接接触的部位及工作台面、工位器具应定期清洗、消毒、保持清洁、洁净区（室）内的工位器具应在洁净区（室）内用纯化水进行清洗、消毒。根据法规要求，工艺用水主要适用于无菌类医疗器械、植入性医疗器械、体外诊断试剂

22、生产企业产品生产过程中用于产品清洗、配制、洁净服清洗、工位器具清洗、环境清洗环节以及作为检测试剂制备的底液等。其中：（一）饮用水: 主要用于设备冷却、某些零部件、工位器具清洗等；（二）纯化水：主要用于零部件的清洗、生产工艺用冷却水、工位器具清洗、洁净区（室）、工作台面清洗、消毒液配制、内包装清洗以及作为配料水等；纯化水适用产品：骨科植入物医疗器械、宫内节育器、体外诊断试剂等。（三）注射用水：主要用于与药液直接接触的零配件的末道清洗、产品配料用水、储水器清洗、内包装清洗等；注射用水适用产品：注射器等一次性使用无菌医疗器械、血管内支架等植入性医疗器械、填充材料、同种异体医疗器械、动物源医疗器械等。

23、（四）灭菌注射用水：配料用水。另外，水质的污染也会给医疗器械生产环境及产品带来影响。如工位器具、洁净服使用了不符合标准的水进行清洗，势必会增加其自身的菌落数，从而污染医疗器械生产过程及其生产环境。（一）最终包装容器若包装的医疗器械是直接与血液或药液接触的、或植入人体的无菌医疗器械，则此包装容器的末道清洗应用注射用水。用何种工艺用水清洗工位器具和洁净服，总的原则是要与物品所处的洁净区（室）的洁净级别相匹配，分别清洗，不对所接触零配件造成污染。（二）洁净工作服的末道清洗至少用纯化水，无菌工作服的末道清洗应使用注射用水。工位器具的清洗用水要视洁净级别和要接触部件的用途而定，但末道清洗至少用纯化水，若

24、预装末道清洗用注射用水的部件时，则末道清洗应使用注射用水。（三）对于非无菌植入器械，若水是最终产品的组成部分时，应用注射用水。（四）企业外协或采购半成品、零部件和内包装袋时，应识别半成品、零部件和内包装袋的提供状态，是否经过工艺用水清洗。（五）企业生产医疗器械过程检验中，如涉及使用工艺用水进行测漏时，应针对生产的产品特性和用途，使用相对应的工艺用水。医疗器械生产企业应当严格按照无菌医疗器具生产管理规范（YY0033）标准规定的要求，做好工艺用水的辅助使用工作。以洁净服清洗为例，企业可以直接使用纯化水对洁净服进行清洗，也可先使用饮用水对洁净服进行漂洗，再使用纯化水进行清洗。对此，企业应结合自身实

25、际情况制订洁净服清洗作业指导书。部分企业由于生产产品的特殊材质而不使用工艺用水，如可吸收缝合线、吸收性止血材料等。因上述产品均具有遇水则溶的特点，因此采用有机物质，如使用酒精代替工艺用水进行清洗。第二部分制水设备管理要求一、制水设备的材质要求应使用符合医疗卫生标准的304或316L不锈钢材质的制水设备。二、制水设备的结构组成一般情况下，纯化水制水设备主要包括原水预处理部分、脱盐部分、后处理部分和贮存分配部分。原水一般为饮用水，预处理部分包括原水储罐、多介质过滤器、活性碳过滤器、树脂软化器(或加药阻垢设备)、精密过滤器（5m）等；脱盐部分主要为反渗透或（EDI或离子交换器）等装备；后处理部分包括

26、紫外线和臭氧发生器等消毒杀菌装置；贮存分配部分包括纯化水储罐和输送泵等。注射用水制水装置除具备纯化水制水设备还包括蒸馏器，贮存分配部分还包括注射用水储罐。其中：（一）预处理设备的配备：原水中悬浮物含量胶高的需设砂滤（多介质）；原水中硬度较高时，需增加软化工序；原水中有机物含量较高，需增加凝聚、活性炭吸附，若选用活性炭过滤器，要求设对有机物反冲、消毒装置；原水中氯离子较高，为防止对后工序如离子交换、反渗透的影响，需加氧化还原（NaHSO3)处理；原水中CO2含量高时，采用脱气装置；细菌多，需采用加氯或臭氧，或紫外线灭菌。（二）脱盐设备的配备：去离子装置应在线再生，酸、碱的装卸、贮存、输送所需罐、

27、泵、管材、阀、计量仪表需防腐；若采用反渗透装置，其进口处需安装35m过滤器；通过混床的水直接进入纯化水罐前，应设35m滤器，以防止细小树脂残片进入，过滤器应设置压差表；通过混床的纯化水可保持循环流动，使水质稳定，循环管线上应设电导仪。（三）后处理设备的配备：紫外线灭菌的光的强度随时间衰减，应有光强度检测或时间记录仪，以便定期清洗或更换紫外线灯管；阴、阳离子混床及反渗透装置、EDI装置，应设置定期的反洗装置；前处理的管道材料多选用ABS工程塑料等耐压、耐腐蚀材料，在反渗透高压泵等精处理设施后，管道通常选用不锈钢材料。饮用水注：饮用水水质应符合标准GB5749-2006各项标准。预处理装置原水储罐

28、多介质过滤器活性炭过滤器树脂软化器加药阻垢装置5m过滤器等脱盐装置电渗析装置离子交换器反渗透装置EDI装置蒸馏水机后处理装置超过滤装置紫外杀菌器臭氧发生器纯蒸汽发生器CIP消毒装置贮存分配装置工艺用水储罐纯水增压泵换热装置 图1 制水设备结构组成图三、制水设备组件的作用详见附件3。四、制水设备管道的清洗消毒方法目前常见的消毒方法有：（一）化学消毒：常用的有甲醛（35-40%的甲醛水溶液）、双氧水、次氯酸钠等，其中双氧水使用较多，浓度3%，消毒时间0.5小时以上。常用化学消毒剂见表7：表7 常用化学消毒剂消毒剂有效浓度作用时间非膜系统次氯酸钠100-200ppm30-60min膜系统过氧化氢3-5ppm30min过氧乙酸1.00%30min甲醛0.50%30min异噻唑啉哃50ppm120min注：如企业采用化学消毒方法，应规定消毒后残留的化学消毒剂的冲洗方法。（二）臭氧消毒：目前在纯化水系统中能连续去除细菌和病毒的最好方法，但需在使用点前安装紫外线灯。适用于纯化水管道的消毒。（三）紫外线消毒：波长200nm300nm的紫外线有较强的杀菌能