اسمز معکوس آب دارویی: طراحی، اعتبار سنجی و انتخاب غشاء

هنگامی که یک حلقه آب تصفیه شده مجدداً صلاحیت نمی شود، بررسی تقریباً همیشه در لغزش اسمز معکوس به پایان می رسد. نه به این دلیل که RO ضعیف ترین پله در قطار است، بلکه به این دلیل که تنها مرحله ای است که از آن خواسته می شود تا 95 تا 99 درصد از همه چیز حل شده در خوراک حذف شود، در حالی که بین قطار پیش تصفیه نمی تواند کنترل کند و مرحله پولیش که تقریباً هیچ حمل سختی را تحمل نمی کند.

بنابراین نتیجه گیری اول: اسمز معکوس آب دارویی قبل از اینکه یک مشکل سخت افزاری باشد یک مشکل مشخصات است. کیفیت آبی را که باید در محل استفاده نگه دارید، ثابت کنید، سپس شار اندازه، بازیابی، پیکربندی آرایه و ضدعفونی کردن آن را به عقب برگردانید. سیستم‌هایی که حول یک عنصر کاتالوگ ساخته شده‌اند نه مشخصات آب معتبر، آنهایی هستند که گزارش‌های انحراف را دو سال پس از تحویل تولید می‌کنند.

فارماکوپه هدف را تعیین می کند. RO باید به آن برسد

فصل 1231 فارماکوپیا ایالات متحده آب تصفیه شده را به عنوان آب به دست آمده از یک فرآیند مناسب که سه حد عددی را برآورده می کند توصیف می کند: مشخصات رسانایی، کل کربن آلی بیش از 0.5 میلی گرم در لیتر، و بار زیستی بیش از 100 CFU / میلی لیتر. هیچ محدودیتی برای اندوتوکسین باکتریایی برای آب تصفیه شده وجود ندارد، که این چیزی است که آن را از آب برای تزریق جدا می کند.

به کلمه مناسب توجه کنید. این مونوگراف از یک غشاء، یک شار یا یک بازیابی نام نمی برد. یک نتیجه را نام می برد. این امر طراحی را به مهندس واگذار می‌کند و توضیح می‌دهد که چرا دو کارخانه که هدف دارویی مشابهی را دنبال می‌کنند، می‌توانند قطارهای RO کاملاً متفاوت را اجرا کنند.

اسمز معکوس عمده کار را انجام می دهد. یک عنصر پلی آمید بیش از 99 درصد یون های محلول را در آزمایش اسمی کلرید سدیم همراه با بیشتر مواد آلی بالای 200 دالتون دفع می کند، در حالی که به عنوان یک مانع فیزیکی برای باکتری ها و اندوتوکسین عمل می کند. کاری که انجام نمی دهد این است که چیزی را از بین می برد. نمک رد شده، مواد آلی و میکروارگانیسم ها به داخل کنسانتره رانده می شوند که باعث می شود سمت کنسانتره یک RO مکانی عالی برای رشد بیوفیلم باشد. بنابراین یک سیستم RO دارویی به یک رژیم بهداشتی نیاز دارد، نه فقط یک رژیم تمیز کردن.

یک پیامد عملی: در اکثر آب‌های چاه شهری یا نرم شده، یک پاس تنها تست هدایت آب تصفیه‌شده را با حاشیه نگه نمی‌دارد، به خصوص زمانی که دمای خوراک در زمستان کاهش می‌یابد. RO دو گذری، یا یک گذر منفرد به دنبال الکترودیونیزاسیون، مسیر عادی است. پاس اول را به عنوان حذف کننده فله و مانع دوم را به عنوان تضمین در نظر بگیرید.

یک قطار RO آب دارویی در واقع شامل چه چیزی است

اکثر سیستم های آب تصفیه شده معتبر از همین ترتیب پیروی می کنند. تفاوت بین لغزشی که سال‌ها بی‌صدا می‌چرخد و لغزی که هر ربع با شما می‌جنگد، تقریباً همیشه در پیش درمان و ابزار دقیق است، نه در شماره مدل غشایی.

توالی معمولی یک قطار آبی تصفیه شده، و جزئیاتی که معمولاً تعیین می کند که آیا هر مرحله انجام می شود یا خیر.
مرحله	آنچه را کنترل می کند	جزئیاتی که عملکرد را تعیین می کند
پیش تصفیه چند رسانه ای یا اولترافیلتراسیون	جامدات معلق، سیلت، کلوئیدها	شاخص چگالی سیلت زیر 3 و کدورت زیر 1 NTU که وارد فیلترهای کارتریج می شود
دوز نرم کننده یا آنتی اسکالانت	سختی و پوسته پوسته شدن کربنات	سختی در کنسانتره نزدیک به صفر نگه داشته شد، یا LSI با دوز منفی نگه داشت
کربن فعال یا بی سولفیت	کلر و کلرامین آزاد	کلر آزاد باقیمانده زیر 0.1 میلی گرم در لیتر نگهداری می شود، زیرا پلی آمید در اثر اکسیداسیون از بین می رود.
فیلتراسیون کارتریج در 5 میکرون	ذرات و ریز کربن	تغییر بر اساس فشار دیفرانسیل، نه در تقویم
اولین پاس RO	یون های حجیم، آلی، بار میکروبی	شار متوسط در باند 10 تا 17 LMH در آب های سطحی تمیز نگه داشته می شود
RO یا EDI گذر دوم	یون های باقیمانده تا هدایت آب تصفیه شده کاهش می یابد	نفوذ ثانویه معمولاً 1 تا 5 میکروزیمنس بر سانتی‌متر است که پولیش را تغذیه می‌کند.
UV در 185 و 254 نانومتر به اضافه اولترافیلتراسیون نهایی	TOC و کنترل میکروبی در حلقه	بعد از RO قرار می گیرد، زیرا UV نمی تواند به یک غشاء نفوذ کند
حلقه توزیع	گردش خون و کنترل بیوفیلم	جریان متلاطم در همه زمان ها، از جمله شب ها و آخر هفته ها

کلاس غشایی از خوراک پیروی می کند. آب چاه شهری و نرم شده متناسب با عناصر آب شور استاندارد، انتخابی مناسب برای قطارهای دارویی. خوراک هایی که دارای سیلیس بالا، آهن یا بارگیری آلی هستند نیاز به یک عنصر مقاوم در برابر رسوب با پنجره تمیزکننده وسیع تر دارند.

BW-8040-400 Brackish Water RO Membrane Element

المان غشایی RO آب شور BW-8040-400 عنصر آب شور استاندارد برای تغذیه چاه های شهری و نرم شده؛ 400 ft2، 10500 GPD، و 99.7٪ رد لباس پایلوت یا آرایه های تولید کوچک. مشاهده محصول →

اندازه عنصر نیز مهم است. یک عنصر 4040 در یک کشتی دو عنصری یک پیکربندی معمولی آزمایشی و تولید کوچک است، در حالی که 8040 عنصر بار را در یک آرایه دارویی 10 تا 50 متر مکعب در ساعت حمل می کنند. اختلاط اندازه ها در یک آرایه از نظر فنی امکان پذیر است، اما نرمال سازی را پیچیده می کند، زیرا شار خاص در هر عنصر متفاوت است.

پنج تصمیم طراحی که تصمیم می‌گیرند قطار اعتبارسنجی را بگذراند یا خیر

1. دمای خوراک قبل از هر چیز دیگری است

نفوذپذیری غشا تابعی از دما است. یک تقریب پرکاربرد، تغییر 3 درصدی فشار مورد نیاز برای هر درجه سانتیگراد به دور از 25 درجه است. بنابراین تغذیه در دمای 10 درجه به تقریباً 55 درصد فشار بیشتر نسبت به همان آب در دمای 25 درجه نیاز دارد و عملیات زمستانی زمانی است که بسیاری از سیستم ها برای اولین بار قادر به ایجاد جریان نامی نیستند. دما همچنین رد را به سمت دیگری حرکت می‌دهد: خوراک گرم‌تر نمک بیشتری را از خود عبور می‌دهد، بنابراین سیستمی که در تابستان ظرفیت خود را افزایش می‌دهد حاشیه رسانایی را از دست می‌دهد.

تقریب بر اساس 3 درصد تغییر فشار در درجه سانتیگراد از مرجع 25 درجه ای که برای نرمال سازی عنصر استفاده می شود. قبل از تعیین اندازه، جدول تصحیح سازنده را تأیید کنید.

نتیجه طراحی ساده است: ناحیه غشایی را برای سردترین خوراک سال مشخص کنید و مرحله پرداخت را برای گرمترین آن مشخص کنید. انجام یکی بدون دیگری به این صورت است که چگونه یک سیستم تایید شده با یک انحراف فصلی ختم می شود.

2. شار متوسط، نه فشار، میزان رسوب را تعیین می کند

فشار همان چیزی است که شما اعمال می کنید. شار همان چیزی است که غشاء در واحد سطح می بیند و این چیزی است که قطبش غلظت و چسبندگی آلی را تحریک می کند. برای آب های سطحی تمیز، شار متوسط 10 تا 17 لیتر بر متر مربع در ساعت یک باند طراحی معقول است. نسبت بتا را نیز بررسی کنید: آخرین عنصر در مخزن تحت فشار نباید بیش از 1.2 برابر جریان اول عبور کند.

3. بازیابی توسط کمترین نمک محلول محدود می شود، نه توسط غشاء

آب نرم شده تا سختی نزدیک به صفر اغلب از بازیابی 75 درصدی در یک پاس پشتیبانی می کند. محدودیت زمانی ظاهر می شود که سیلیس، سولفات کلسیم یا سولفات باریم به حد اشباع در کنسانتره نزدیک شوند. سیلیس همان چیزی است که افراد را جلب می کند: نرم شدن آن را از بین نمی برد، حلالیت آن به دما بستگی دارد و هنگامی که رسوب کرد تمیز کردن آن بسیار سخت است. در جایی که سیلیس یک خطر است، یک عنصر مقاوم در برابر رسوب با فاصله‌دهنده تغذیه اصلاح‌شده و محدوده pH تمیزکننده وسیع‌تر اتاق عمل بیشتری را در اختیار شما قرار می‌دهد.

BW-8040-400FR Fouling Resistant Brackish Water RO Element

عنصر RO آب شور مقاوم در برابر رسوب BW-8040-400FR عنصر مقاوم در برابر رسوب 400 فوت 2 برای آب های سطحی، فاضلاب، و خوراک های شور که در آن سیلیس یا بارگیری آلی نیاز به عرض جغرافیایی تمیز کردن وسیع تر و دفع پایدار 99.7٪ دارد. مشاهده محصول →

4. سازگاری با پاکسازی باید زودتر تصمیم گیری شود

بین آب گرم 80 تا 85 درجه و ضدعفونی شیمیایی قبل از سفارش عناصر انتخاب کنید. المان‌های ضدعفونی‌شونده با گرما و اتصال‌دهنده‌های آن‌ها محصولی متفاوت با محدودیت‌های دمایی متفاوت هستند و مقاوم‌سازی یک عنصر استاندارد در یک لغزنده ضدعفونی‌شده با آب گرم یک مشکل گارانتی است که منتظر وقوع است.

5. ابزار دقیق و نقاط نمونه برداری

آب فارماکوپه بر اساس داده ها قضاوت می شود. این بدان معناست که سلول‌های هدایت کالیبره‌شده در هر مرحله، با اندازه‌گیری دما در هر سلول، به‌علاوه یک آنالایزر TOC روی حلقه و دریچه‌های نمونه که خود می‌توانند ضدعفونی شوند. سیستمی که فقط می‌تواند رسانایی حلقه را گزارش کند، نمی‌تواند به شما بگوید که تغییر از تغذیه یا از غشاء گرفته شده است. یک تصمیم انرژی نیز در اینجا پنهان است: در جایی که خوراک گرم است و آرایه از قبل اندازه سخاوتمندانه دارد، یک عنصر با فشار پایین با دفع بالا می تواند همان کیفیت نفوذ را در فشار خالص محرکه پایین تر نگه دارد، که مستقیماً روی صورتحساب انرژی پمپاژ نشان داده می شود.

ULP-8040-400HR Ultra-Low Pressure RO Membrane Element

ULP-8040-400HR المان غشایی RO بسیار کم فشار عنصر بسیار کم فشار 400 فوت 2 با رد 99.5٪ و 10500 GPD، مناسب برای آرایه های دارویی گرم و با اندازه های سخاوتمندانه یا آب خالص که به دنبال انرژی پمپاژ کمتری هستند. مشاهده محصول →

جایی که سیستم‌های RO دارویی پس از تحویل کارایی خود را از دست می‌دهند

بیشتر تلفات عملکرد در تعداد کمی از دسته‌ها قرار می‌گیرند، و تقریباً همه آنها قبل از اینکه به عنوان یک خواندن رسانایی ناموفق ظاهر شوند، در داده‌های عادی قابل مشاهده هستند. ردیابی جریان نرمال تراوا، عبور نمک نرمال شده و افت فشار در هر مرحله. تغییر 10 تا 15 درصدی در جریان نرمال شده، یا دو برابر شدن افت فشار عنصر، سیگنالی برای بررسی به جای تمیز کردن است.

انرژی پمپاژ 45%
تعویض غشاء 20%
مواد شیمیایی و مصرفی 15%
تعمیر و نگهداری و اعتبار 20%

تقسیم تصویری برای یک سیستم آب تصفیه شده دو پاس. سهام واقعی با دمای خوراک، نسبت بازیافت و قیمت برق محلی حرکت می کند.

نفوذ کلر یا کلرامین از یک بستر کربن خسته شده، که لایه پلی آمید را اکسید می کند و به طور دائم عبور نمک را بالا می برد.
جرم گیری پس از نوسان دما، کنسانتره را از حالت اشباع خارج می کند، زیرا دوز ضد اسکالانت برای شرایط تابستانی تنظیم شده است.
بیوفیلم روی اسپیسرهای خوراک، که افت فشار را افزایش می‌دهد در حالی که دفع تقریباً بدون تغییر در اوایل باقی می‌ماند.
O-ring و لوله تراوا نشت می کند، که اجازه می دهد تغذیه به داخل تراوش عبور کند و به صورت یک خزش رسانایی آهسته نشان داده شود.
جریان ناکافی کنسانتره در بازیابی کم، باعث قطبش غلظت در انتهای دم کشتی می شود.
دفترچه های ثبت دستی با سوابق کالیبراسیون از دست رفته، که یک مشکل فنی را به یک مشکل مستندسازی در حین ممیزی تبدیل می کند.

سوالات تدارکاتی که ارزش پرسیدن قبل از سفارش عناصر را دارد

عناصر غشایی شبیه یک کالا هستند و مانند یک کالا رفتار نمی کنند. تفاوت‌های مهم در تست مرطوب، قابلیت ردیابی و اینکه آیا تامین‌کننده به طراحی آرایه شما نگاه می‌کند یا نه فقط به سفارش خرید شما می‌پردازد.

چه داده‌های جریان و رد نرمال شده برای هر عنصر و در چه شرایط مرجع ارائه می‌شوند؟
آیا هر عنصری تست مرطوب و سریالی شده است یا داده ها بر اساس مقدار زیادی ارائه می شود؟
حداکثر دمای عملیاتی، حداکثر افت فشار عنصر و محدوده PH مجاز تمیز کردن چقدر است؟
کدام روش های ضدعفونی تایید شده است، و آیا این تاییدیه اتصال دهنده ها و مهر و موم ها و همچنین غشاء را پوشش می دهد؟
کدام گواهینامه ها و اظهارنامه های مواد برای اسناد دارویی موجود است؟
طراحی آرایه متعلق به کیست، تامین کننده غشاء یا یکپارچه کننده سیستم؟

سوال آخر بیشتر از آنچه به نظر می رسد اهمیت دارد. یک سازنده غشاء که سیستم های تصفیه آب را نیز مهندسی می کند، معمولاً قبل از ساخته شدن مخازن تحت فشار، شار یا بازیابی غیر واقعی را نشان می دهد. Bangtec عناصر خود را تولید می کند و سیستم هایی را در اطراف آنها طراحی می کند، با مجموعه ای از بیش از 50 حق ثبت اختراع و یک تیم غشایی با پیشینه GE و آکادمی علوم چین. شما می توانید در ادامه مطلب بخوانید صفحه پس زمینه شرکت یا بگیر تور کارخانه این خط خودکار در پشت ظرفیت اعلام شده آن 15 میلیون متر مربع در سال است.

سوالات متداول

آیا یک RO تک گذر می تواند آب تصفیه شده دارویی تولید کند؟

این می تواند در یک تغذیه با TDS کم، نرم شده و با دمای پایدار، معمولا با یک مرحله پولیش مانند EDI پشت آن. اکثر سیستم‌های جدید RO یا RO به اضافه EDI دو پاسی را مشخص می‌کنند، زیرا تست هدایت باید در بدترین شرایط تغذیه سال انجام شود، نه میانگین.

چه رد نمکی باید از یک عنصر RO دارویی انتظار داشته باشم؟

رد اسمی برای عناصر پلی آمید آب شور در باند 99 تا 99.7 درصد تحت شرایط آزمایش قرار می گیرد. در سرویس، رد واقعی به ترکیب خوراک، دما، بازیابی و سن عنصر بستگی دارد. عبور دوم معمولاً رد کلی سیستم را از 99.5 درصد بالاتر می برد.

غشاهای RO در یک کارخانه داروسازی چقدر دوام می آورند؟

سه تا هفت سال یک محدوده متداول با پیش درمانی خوب و یک برنامه سالم سازی واقعی است. ماشه جایگزین باید عملکرد عادی داشته باشد که پس از تمیز کردن بهبود نیابد، نه یک تاریخ تقویم.

قبل از انتخاب عناصر به چه داده های آب تغذیه ای نیاز دارم؟

تجزیه و تحلیل کامل یون، سیلیس، سختی، قلیاییت، کربن آلی کل، شاخص چگالی سیلت، آهن و منگنز، کلر آزاد و محدوده دمای کامل سالانه. یک نمونه تابستانی برای طراحی زمستان کافی نیست و زمستان جایی است که اکثر طرح ها آزمایش می شوند.

اسمز معکوس آب دارویی بر اساس آنچه که حلقه در بدترین روز سال در نقطه استفاده نگه می دارد قضاوت می شود: پس از سرماخوردگی، پس از تعویض بستر کربن، پس از یک خاموشی طولانی. آرایه را برای سردترین خوراک، مرحله پرداخت برای گرمترین، و رژیم بهداشتی حول بار زیستی که داده‌های روند خودتان نشان می‌دهد طراحی کنید. مدل عنصر، تعداد کشتی و منحنی پمپ همگی از این سه تصمیم پیروی می‌کنند، و هیچ چیز پایین‌دستی نمی‌تواند آنها را نجات دهد، اگر آنها برعکس ساخته شوند.