Вода очищенная и для инъекций. Способы получения

    Ионообменные  волокна изнашиваются медленнее, чем  гранулированные. Меньше подвержены разрушению магнитные гранулы (Англия).

          Ионообменная технология обеспечивает  классическое  обессоливание  воды  и является экономичной.

          Однако ей присущ ряд  отрицательных моментов:

• большинство смол обладают гидрофобностью,   что  снижает скорость сорбции и десорбции;
• ионообменные смолы применяют в виде гранул, которые в процессе сорбции в колонках слеживаются, что требует применения разрыхления, вызывающего их механическое разрушение;
• ионообменные  смолы требуют периодической регенерации: регенерация катионитов проводится 1М раствором хлористоводородной кислоты, регенерация анионитов проводится  0,1М раствором гпдроксида натрия с последующей  промывкой их  от  остатков;
• при  длительном использовании ионообменные смолы могут стать прекрасным субстратов для развития  микроорганизмов,  что с микробиологической точки зрения делает этот метод получения  очищенной воды менее выгодным, поэтому требуется периодическая дезинфекция используемых смол.

 
 
 
 

    Обессоливание воды методом обратного  осмоса

    В  последнее время большое значение  приобретают методы мембранной технологии.

    Осмос это – самопроизвольный переход  растворителя через полупроницаемую мембрану из раствора с низкой концентрацией в раствор с более высокой концентрацией (растворитель стремится снизить, уровнять концентрации).

    При обратном осмосе растворитель (вода) под действием приложенного давления (выше осмотического ~ 13 кг/ см² = 1274 Па) идет через  проницаемую перегородку в направлении обратном осмотическому, т.е. из области содержания солей в область их отсутствия.

    Впервые метод обратного осмоса был применен в 60-е годы при получении питьевой воды из морской. Вскоре стало ясно, что этим методом можно получать воду высокого качества, отвечающую наивысшим требованиям по степени обессоливания, удаления механических частиц и микроорганизмов.

    Установка обратного осмоса состоит  из насоса высокого давления, одного или нескольких пермиаторов и блока регулирования, поддерживающего оптимальный   рабочий режим. Каждый из пермиаторов содержит большое количество полых волокон (до 1 млн.).

    В качестве мембран используют эфиры  целлюлозы (ацетаты), полиамиды (найлон) и др.

    Вода  подается в пермиатор, омывая волокна  с внешней стороны. Под давлением  выше осмотического проникает внутрь полых трубок, т.е. уходит от солей, в  ней содержащихся. Собирается внутри трубок, «концентрат» солей выливается в сток.

    По  ходу движения воды в пермиатор устанавливается  угольный фильтр для удаления хлора.

    Ультрафильтрация  воды через мембрану с диаметром  пор 0,01 мкм позволяет на 100%  освободить питьевую воду  от солей, органических и коллоидных веществ и микроорганизмов.

    Методом обратного осмоса удаляются: более 90 % солей, ВМВ, бактерии и даже вирусы.

    Этот  метод   имеет много  положительных  моментов:

• простой;
• производительность не  зависит от солесодержания в исходной воде;
• имеется широкая возможность выбора полупроницаемых  мембран и получения очищенной воды высокого качества;
• экономичен: коэффициент оборота, т.е. доля полученного пермеата составляет  75% от объема исходной воды (из 10 л питьевой воды получается 7,5 л воды очищенной); затраты энергии в 10 – 16 раз менее, чем при дистилляции, при этом энергия затрачивается только на работу насоса, создающего давление.

    Отрицательными  следует считать следующие моменты:

• необходимость учета при выборе обратноосмотических мембран степени загрязнения воды, содержания в ней свободного хлора, солей и значения рН.
• загрязнение пор мембраны,  поэтому эксплуатацию мембран ведут в потоке, идущем  вдоль мембраны и  уносящем с собой соли и примеси в концентрат.
• Необходимость периодического проведения циклов обратной фильтрации для очистки мембран с целью отделения отложений на мембране и выведения их вместе с концентратом.

    Для получения сверхчистой воды сочетают методы ионного обмена и обратного  осмоса и др. 
 

    Электродиализный  способ деминерализации

    Способ  основан на удалении солей из раствора под действием поля постоянного  электрического тока с помощью селективно проницаемых мембран.

    Воду  помещают в ванну, разделенную на три части селективными ионообменными мембранами.

    Мембраны, имеющие отрицательный заряд (катиониты) проницаемы для катионов.

    Мембраны, имеющие положительный заряд (аниониты) проницаемы для анионов.

    Через ванну пропускается постоянный электрический  ток, все ионы солей, находящихся  в воде, начинают передвигаться к  мембранам, имеющим противоположный заряд: катионы -  к катоду; аионы – к аноду.

    Ионообменные  мембраны не сорбируют ионы, а селективно пропускают их. Ионы солей, удаленные из камеры обессоливания, концентрируются соответственно в соседних камерах.

    Остаточное  солесодержание 5 – 20 мг/л. 

    Для получения и хранения воды очищенной и для инъекций МЗ РФ разрешены аппараты и их комплексы различной конструкции:

 

    Остановимся коротко на некоторых из них.

    Например, комплект  КОВМ-0,25-0,3. Он  включает систему предварительной очистки, обратноосмотическую и деионизационную установки, установку для фильтрации и ультрафиолетовой стерилизации, а с целью получения воды для инъекций – дополнительную  установку для очистки воды ультрафильтрацией.

    Аппарат для очистки  водопроводной воды от механических примесей на предварительном и  на мембранном обратноосмотическом фильтре  устанавливаются перед ДЭ-25.

    Для стабилизации работы наиболее часто применяемых ДЭ-10 и ДЭ-25 и депирогенизиции полученной воды используется установка, включающая: узел предфильтрации, ДЭ-10 или ДЭ-25 и блок  депирогенизации—модульные фильтрационные системы «Сартакон-2» или «Сартакон-мини».

    Эти  установки помогают получать высокого качества воду для фармацевтических целей.

    «Кристалл –30»

    Изготовитель  ПП «Мембранная техника  и технология»

    Используется  для высокоэффективной очистки  водопроводной воды до солесодержания в очищенной воде не более 10 мг/л  и остаточной общей жесткости – 0,3 мг-экв./л.

    Является  альтернативой одноступенчатой  дистилляции.

    Может быть использован при получения  воды, предназначенной для изготовления растворов, гелей, мазей и в качестве предочистки перед дистилляцией для обеспечения соответствия ФС –97 (воды очищенной и водя для инъекций).

    Степень очистки:

• Аммиак – 89-91 %
• Хлориды – 82 – 89 %
• Восстанавливающие вещества – более 99 %;
• Общая жесткость – 96 – 98 %;
• Катионы тяжелых металлов – более 99 %;
• Углеводороды – более 95 %
• Бактерии, вирусы – более 99 %

    Производительность:

    При давлении 2,5 атм. -  не менее 30 л/час.

    Ресурс  мембранного фильтра-картриджа при  очистке питьевой воды – 100 м³

     Процесс очистки:

    «Кристал-30»  включает 2 ступени очистки:

• предфильтр с порогом задержки – 5 мкм;
• мембранный обратноосмотический фильтр (снабжен датчиком для контроля солесодержания, манометрами).

    Масса аппарата – 25 кг. Крепится на стене. 

    Установка получения воды для  инъекций УВИ – 0,15.

    Установка предназначена для получения  воды для инъекций в соответствии с ФС –97.

    Установка может быть использована для глубокого  обессоливания водопроводной воды и ее холодной стерилизации.

    Производительность  по апирогенной воде – 150 л/час

    Солесодержание  в апирогенной воде не более 3 мг/л

    Рабочее давление не более 16 атм.

    Масса 60 кг

    Процесс очистки

    Очистка осуществляется методом  двухступенчатой  обратноосмотической очистки в сочетании с сорбцией на активированном угле и стерилизующей мембранной фильтрацией.

    Очистка водопроводной воды осуществляется в результате ее последовательного прохождения:

• через предфильтры (5 микрон);
• Первую ступень мембранной очистки (низконапорный осмос);
• Вторую ступень мембранной очистки (низконапорный осмос)
• Финишный стерилизующий фильтр.

    Часть воды, обогащенная солями (400 – 450 л/час) сбрасывается в канализацию.

    Солесодержание  контролируется по дисплею. Предусмотрено  автоматическое отключение аппарата при превышении солесодержания.

    Могут выпускаться производительностью 25; 60; 150; 300; 500-600; 800-1200 л/час 

    Преимуществами  мембранного оборудования перед  аквадистилляторами является более высокое качество очищенной воды, небольшие габариты, значительное уменьшение эксплуатационных расходов.

    УВИ –015 (АОЗТ «МТТ») потребляя 2,5 кВт электроэнергии и 500 – 600 л/час водопроводной воды, заменяет 5 ДЭ-25 с энергоемкостью 92,5 кВт и водопотреблением 3800 л/час. Опыт эксплуатации в больничных аптеках г. Москвы показал, что годовая экономия от замены аквадистилляторов на УВИ-0,15 составляет порядка 25 млн. руб.