制水間排水系統(tǒng)設(shè)置探析

李　兵　楊裕棟　程義平

（中國醫(yī)藥集團聯(lián)合工程有限公司，湖北武漢430077）

0　引言

在制藥行業(yè)中，制藥工藝用水可分為飲用水、純化水和注射用水。《中國藥典》四部第261條規(guī)定：“純化水為飲用水經(jīng)過蒸餾法、離子交換法、反滲透法或其他適宜的方法制備的制藥用水……”。《中國藥典》與GB 50193—2013《醫(yī)藥工藝用水系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》同時規(guī)定：“注射用水應(yīng)以純化水為水源，采用蒸餾方法制備。純蒸汽應(yīng)采用純化水或注射用水經(jīng)純蒸汽發(fā)生器或多效蒸餾水機制備。”

制藥工藝用水在制藥工業(yè)生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用，從洗瓶、洗塞到配液工序，從清洗工器具到整臺設(shè)備的清洗，每個工序均需使用到制藥工藝用水。其中，純化水是制藥生產(chǎn)中使用范圍最廣、用量最大的原料，其水質(zhì)的好壞將直接影響到藥品的內(nèi)在質(zhì)量。

純化水的制備方法從單純的離子交換法或蒸餾冷凝法發(fā)展到電滲析膜片制備法，純化水的制備流程日趨完善，制備設(shè)備逐漸標準化。從20世紀80年代后半期開始，反滲透法（RO）逐漸在制藥工業(yè)中被推廣開來，其利用半透膜（反滲透膜），以借助于外界施加的壓力為動力，使原水中的水分子有選擇性地透過膜達到除鹽的目的，使水得到純化[1]。這種制備方法操作簡便，出水量大，無污染，近年來已被廣泛使用。

在工業(yè)生產(chǎn)中，一般將純化水制備裝置、蒸餾水制備裝置以及純蒸汽發(fā)生器設(shè)置在同一個功能間，即制水間。該房間設(shè)備較多，各設(shè)備均涉及到排水，按照設(shè)備不同，排水系統(tǒng)的設(shè)置也不一樣。本文針對制水間內(nèi)不同的制水設(shè)備，對其相關(guān)的排水系統(tǒng)設(shè)置進行討論分析。

1　制水間設(shè)備簡述

根據(jù)制水工藝，原水經(jīng)過預(yù)處理及軟化后經(jīng)反滲透得到純化水，制備好的純化水在純化水儲罐內(nèi)進行儲存。以純化水作為水源來制備注射用水及純蒸汽，相應(yīng)的制備設(shè)備為多效蒸餾水機及純蒸汽發(fā)生器，制備得到的注射用水在注射用水儲罐內(nèi)進行存放。

原水從市政管網(wǎng)接到制水間之前，先在一個原水罐進行儲存，原水通過原水泵經(jīng)一系列過濾器過濾，去除原水中的一些固體懸浮物以及雜質(zhì)等；經(jīng)過預(yù)處理后的原水硬度仍比較高，需要經(jīng)軟化器軟化處理后，再接入反滲透裝置，經(jīng)反滲透后得到純化水。

制水間主要設(shè)備包括原水罐、原水泵、過濾裝置、軟化器、加藥裝置、反滲透裝置、純化水儲罐、純化水分配系統(tǒng)、多效蒸餾水機、注射用水儲罐、注射用水分配系統(tǒng)以及純蒸汽發(fā)生器等。

2　排水系統(tǒng)分析

根據(jù)各設(shè)備運行情況，對其排水系統(tǒng)進行梳理。（1）設(shè)備自身排水，如原水罐、儲罐及過濾器等。（2）設(shè)備使用蒸汽過程中產(chǎn)生凝結(jié)水，如注射用水儲罐及純化水分配系統(tǒng)等，蒸汽系統(tǒng)又分為純蒸汽系統(tǒng)與工業(yè)蒸汽系統(tǒng)，其凝結(jié)水排放系統(tǒng)也不一樣。（3）房間清潔時的地漏排水。有的排水系統(tǒng)沒有壓力，有的排水系統(tǒng)有壓力；由于介質(zhì)不一樣，排水系統(tǒng)又可分為潔凈有壓排水和非潔凈無壓排水等。

以上各排水系統(tǒng)均需分開設(shè)置，使得制水間排水系統(tǒng)的設(shè)置變得較為復(fù)雜。如果設(shè)置不當，將有壓力的排水系統(tǒng)與沒有壓力的排水系統(tǒng)設(shè)置在同一個系統(tǒng)中，會造成有壓排水串到無壓系統(tǒng)中，引發(fā)倒灌及冒氣等，出現(xiàn)排水不暢等問題。

3　排水系統(tǒng)設(shè)置

根據(jù)以上分析，制水間排水系統(tǒng)可分為以下幾個部分：（1）潔凈有壓排水；（2）非潔凈有壓排水；（3）非潔凈無壓排水。

由于潔凈排水系統(tǒng)只涉及到純蒸汽凝結(jié)水的排水，該系統(tǒng)為潔凈有壓系統(tǒng)，因而不存在潔凈無壓系統(tǒng)的排水情況。

制藥用水系統(tǒng)的滅菌方式有純蒸汽滅菌、過熱水滅菌、巴氏消毒等，其中純蒸汽滅菌的消毒效果最為可靠，但其管道系統(tǒng)及儲罐需耐壓[2]。

在采用純蒸汽滅菌的情況下，潔凈有壓排水系統(tǒng)，即需采用純蒸汽滅菌的設(shè)備，包含純化水儲罐以及注射用水儲罐；非潔凈有壓排水系統(tǒng)包含以下兩部分：（1）帶壓力排水的設(shè)備，包含預(yù)處理裝置，如碳濾砂濾器、軟化器；（2）工業(yè)蒸汽凝結(jié)水排水系統(tǒng)，包含純化水分配系統(tǒng)、注射用水分配系統(tǒng)、多效蒸餾水機、純蒸汽發(fā)生器。

非潔凈無壓排水系統(tǒng)包含各罐清洗后的排水、設(shè)備自身的排水及房間地漏排水。

總之，制水間各設(shè)備排水系統(tǒng)根據(jù)壓力、介質(zhì)等不同，至少包含4套管路系統(tǒng)的排水，在某些特殊情況下，同一套系統(tǒng)有多個設(shè)備，每個設(shè)備要求單獨設(shè)置排水管路，導(dǎo)致排水系統(tǒng)的設(shè)置更為復(fù)雜。

4　實際工程案例分析

以某企業(yè)制水設(shè)備選型為例：純化水系統(tǒng)產(chǎn)水能力達8 t/h，包含3個純化水儲罐、3套純化水分配系統(tǒng)、1臺多效蒸餾水機（生產(chǎn)能力為3 t/h）、3個注射用水儲罐、3套注射用水分配系統(tǒng)、2臺純蒸汽發(fā)生器，其設(shè)備布置如圖1所示。

圖1　設(shè)備布置

根據(jù)以上排水系統(tǒng)分析以及建設(shè)單位實際生產(chǎn)要求，該項目制水間排水系統(tǒng)設(shè)置如下：

潔凈有壓系統(tǒng)：3個純化水儲罐及3個注射用水儲罐的純蒸汽凝結(jié)水的排水合并成1套管路系統(tǒng)；

非潔凈有壓系統(tǒng)：碳濾砂濾器、軟化器的排水合并成1套管路系統(tǒng)；

工業(yè)蒸汽凝結(jié)水的潔凈有壓系統(tǒng)：2臺純蒸汽發(fā)生器、1臺多效蒸餾水機，這3臺設(shè)備的凝結(jié)水系統(tǒng)分開設(shè)置，共計3套管路系統(tǒng)；

工業(yè)蒸汽凝結(jié)水的非潔凈有壓系統(tǒng)：除純蒸汽發(fā)生器及多效蒸餾水機外的工業(yè)蒸汽凝結(jié)水系統(tǒng)，如純化水分配系統(tǒng)、注射用水分配系統(tǒng)等的凝結(jié)水排水合并成1套管路系統(tǒng)；

非潔凈無壓系統(tǒng)：各罐的清洗排水、設(shè)備取樣排水及房間地漏排水合并成1套管路系統(tǒng)。

該項目制水間排水系統(tǒng)總共設(shè)置了7套管路系統(tǒng)。

5　結(jié)語

在實際施工過程中，原則上制水間排水系統(tǒng)按照上述要求進行設(shè)置，細節(jié)方面，如工業(yè)蒸汽凝結(jié)水系統(tǒng)不一定要每個設(shè)備單獨設(shè)置排水管路進行排放，可以根據(jù)實際情況合并一些排水點位，減少管道數(shù)量。總之，各排水系統(tǒng)的設(shè)置既要有理論支持，又需要與建設(shè)單位共同討論，以確定最佳的實施方案。