制水間排水系統設置探析

李　兵　楊裕棟　程義平

（中國醫藥集團聯合工程有限公司，湖北武漢430077）

0　引言

在制藥行業中，制藥工藝用水可分為飲用水、純化水和注射用水?！吨袊幍洹匪牟康?61條規定：“純化水為飲用水經過蒸餾法、離子交換法、反滲透法或其他適宜的方法制備的制藥用水……”?！吨袊幍洹放cGB 50193—2013《醫藥工藝用水系統設計規范》同時規定：“注射用水應以純化水為水源，采用蒸餾方法制備。純蒸汽應采用純化水或注射用水經純蒸汽發生器或多效蒸餾水機制備?！?/p>

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

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。

在工業生產中，一般將純化水制備裝置、蒸餾水制備裝置以及純蒸汽發生器設置在同一個功能間，即制水間。該房間設備較多，各設備均涉及到排水，按照設備不同，排水系統的設置也不一樣。本文針對制水間內不同的制水設備，對其相關的排水系統設置進行討論分析。

1　制水間設備簡述

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

原水從市政管網接到制水間之前，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等；經過預處理后的原水硬度仍比較高，需要經軟化器軟化處理后，再接入反滲透裝置，經反滲透后得到純化水。

制水間主要設備包括原水罐、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、多效蒸餾水機、注射用水儲罐、注射用水分配系統以及純蒸汽發生器等。

2　排水系統分析

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

以上各排水系統均需分開設置，使得制水間排水系統的設置變得較為復雜。如果設置不當，將有壓力的排水系統與沒有壓力的排水系統設置在同一個系統中，會造成有壓排水串到無壓系統中，引發倒灌及冒氣等，出現排水不暢等問題。

3　排水系統設置

根據以上分析，制水間排水系統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。

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

制藥用水系統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，即需采用純蒸汽滅菌的設備，包含純化水儲罐以及注射用水儲罐；非潔凈有壓排水系統包含以下兩部分：（1）帶壓力排水的設備，包含預處理裝置，如碳濾砂濾器、軟化器；（2）工業蒸汽凝結水排水系統，包含純化水分配系統、注射用水分配系統、多效蒸餾水機、純蒸汽發生器。

非潔凈無壓排水系統包含各罐清洗后的排水、設備自身的排水及房間地漏排水。

總之，制水間各設備排水系統根據壓力、介質等不同，至少包含4套管路系統的排水，在某些特殊情況下，同一套系統有多個設備，每個設備要求單獨設置排水管路，導致排水系統的設置更為復雜。

4　實際工程案例分析

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

圖1　設備布置

根據以上排水系統分析以及建設單位實際生產要求，該項目制水間排水系統設置如下：

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

非潔凈有壓系統：碳濾砂濾器、軟化器的排水合并成1套管路系統；

工業蒸汽凝結水的潔凈有壓系統：2臺純蒸汽發生器、1臺多效蒸餾水機，這3臺設備的凝結水系統分開設置，共計3套管路系統；

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

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

該項目制水間排水系統總共設置了7套管路系統。

5　結語

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