藥用純化水設(shè)備系統(tǒng)消毒滅菌-

藥用純化水設(shè)備系統(tǒng)的消毒滅菌一、巴斯德消毒巴斯德滅菌（Pasteurization）是法國科學(xué)家巴斯德發(fā)明的滅菌法，因其對象主要是病源微生物及其他生長態(tài)菌，故又稱巴氏消毒。巴氏消毒系指將飲料或其他食物（如牛奶或啤酒）加熱到一定溫度并持續(xù)一段時間，以殺死可能導(dǎo)致疾病、變質(zhì)或不需要的發(fā)酵微生物的過程。它也可指射線殺菌法破壞某種食品（如魚或蚌肉）內(nèi)的大部分微生物以防止其變質(zhì)的過程。對制藥用水系統(tǒng)而言，巴氏消毒常指低溫滅菌。經(jīng)典的巴氏消毒主要使用在食品工業(yè)中對牛奶進行消毒處理，在殺滅牛奶中的結(jié)核菌的同時，保留了牛奶中對人體生長所需的維生素的蛋白質(zhì)，使牛奶成為安全的營養(yǎng)品，將牛奶進行巴氏消毒的程序與一般無菌產(chǎn)品的滅菌程序相仿，所不同的是溫度較低，時間較長，通常先將牛奶加熱到80℃，停留一定時間，進行消毒，完成消毒后，將其冷卻至常溫即成為消毒牛奶。所采用的設(shè)備為多效巴氏消毒器，以節(jié)約能源。在多效消毒器中，第一效是用已消毒好的熱牛奶對待消毒的冷牛奶通過熱交換器進行預(yù)熱；第二效是將已預(yù)熱待消毒的牛奶加熱至80℃并停留一段時間，完成對牛奶的消毒；第三效是用水將一效已回收能量的消毒牛奶進一步冷卻至常溫，然后出消毒器。在水處理系統(tǒng)中，水箱、交換柱以及各種過濾器、膜和管道，均會不斷的滋生和繁殖細菌。消毒殺菌的方法雖然都提供了除去細菌和微生物的能力，但這些方法中沒有哪一種能夠在多級水處理系統(tǒng)中除去全部細菌及水溶性的有機污染。目前在高純水系統(tǒng)中能連續(xù)去除細菌和病毒的最好方法是用臭氧。1905年起，臭氧就開始用于水處理。它較用氯處理水優(yōu)越，能除去水中的鹵化物。此方法在國內(nèi)水系統(tǒng)中的應(yīng)用僅處于起步階段。在國外，這種消毒方式已非常普遍，這是由于臭氧不會產(chǎn)生有害的殘留物。使用臭氧消毒并在用水點前安裝紫外燈減少臭氧殘留，是制藥用水系統(tǒng)、尤其是純化水系統(tǒng)消毒的常用方法之一。二、臭氧消毒臭氧（O3）是氧的同素異形體，它是一種具

有特殊氣味的淡藍色氣體。分子結(jié)構(gòu)呈三角形，鍵角為116°，其密度是氧氣的1.5倍，在水中的溶解度是氧氣的10倍。臭氧是一種強氧

化劑，它在水中的氧化還原電位為2.07V，僅次于氟（2.5V），其氧化能力高于氯（1.36V）和二氧化氯（1.5V），能破壞分解細菌的細

胞壁，很快地擴散透進細胞內(nèi)，氧化分解細菌內(nèi)部氧化葡萄糖所必須的葡萄糖氧化酶等，也可以直接與細菌、病毒發(fā)生作用，破壞細胞、核糖核酸（RNA），分解脫氧核糖核酸（DNA）、RNA、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)類和多糖等大分子聚合物，使細菌的代謝和繁殖過程遭到破壞。三、化學(xué)性質(zhì)及功效臭氧對酵母和寄生生物等也有活性，例如可以用它去除以下類型的微生物和病毒。①病毒：已經(jīng)證明臭氧對病毒具有非常強的殺滅性，例如Poloi病毒在臭氧濃度為0.05-0.45mg/L時，2min就會失去活性。②孢囊：在臭氧濃度為0.3mg/L下作用2.4min就被完全除掉。③孢子：由于孢衣的保護，它比生長態(tài)菌的抗臭氧能力高出10-15倍。④真菌：白色念珠菌（candida

albicans）和青霉屬菌（penicillium）能被殺滅。⑤寄生生物：曼森氏血吸蟲（schistosomamansoni）在3min后被殺滅。此外，臭氧還可以氧化、分解水中的污染物，在水處理中對除嗅味、脫色、殺菌、去除酚、氰、鐵、錳和降低COD、BOD等都具有顯著的效果。應(yīng)當(dāng)注意，雖然臭氧是強氧化劑，但其氧化能力是有選擇性的，像乙醇這種易被氧化的物質(zhì)卻不容易和臭氧作用。臭氧的半衰期僅為30-60min。由于它不穩(wěn)定、易分解，無法作為一般的產(chǎn)品貯存，因此需在現(xiàn)場制造。用空氣制成臭氧的濃度一般為10-20mg/L，用氧氣制成臭氧的濃度為20-40mg/L。含有1%-4%（質(zhì)量比）臭氧的空氣可用于水的消毒處理。產(chǎn)生臭氧的方法是用干燥空氣或干燥氧氣作原料，通過放電法制得。另一個生產(chǎn)的臭氧的方法是電解法，將水電解變成氧元素，然后使其中的自由氧變成臭氧。使用電解系統(tǒng)生產(chǎn)臭氧的主要優(yōu)點是：①沒有離子污染；②待消毒處理的水是用來產(chǎn)生臭氧的原料，因此沒有來自系統(tǒng)外部的其他污染；③臭氧在處理過程中一生成就被溶解，即可以用較少的設(shè)備進行臭氧處理。若在加壓條件下，可生產(chǎn)出較高濃度的臭氧。四、臭氧的發(fā)生及常用濃度經(jīng)臭氧消毒處理過的水在投入藥品生產(chǎn)前，應(yīng)當(dāng)將水中殘存（過剩）的臭氧去除掉，以免影響產(chǎn)品質(zhì)量。臭氧的殘留量一般應(yīng)控制在低于0.0005-0.5mg/L的水平。從理論說，去除或降低臭氧殘留的方法有活性炭過濾、催化轉(zhuǎn)換、熱破壞、紫外線輻射等。然而在制藥工藝應(yīng)用最廣的方法只是以催化分解為基礎(chǔ)的紫外線法。具體做法是在管道系統(tǒng)中的第一個用水點前安裝一個紫外殺菌器，當(dāng)開始用水或生產(chǎn)前，先打開紫外燈即可。晚上或周末不生產(chǎn)時，則可將紫外燈關(guān)閉。一般消除1mg/L臭氧殘留所需的紫外線照射量為90000μW?s/cm2。五、殘留臭氧去除法臭氧最適用于水質(zhì)及用水量比較穩(wěn)定的系統(tǒng)，當(dāng)其發(fā)生變化時應(yīng)及時調(diào)整臭氧的用量。在實際生產(chǎn)中，及時進行調(diào)節(jié)有一定的困難。另一個須考慮的問題是水中有機物的含量，當(dāng)水的混濁度小于5mg/L時，對臭氧消毒滅菌的效

果影響極微，混濁度增大，影響消毒效果。如果有機物含量很高時，臭氧的消耗量將會升高，其消毒能力則下降，因為臭氧將首先消耗在有機物上，而不是殺滅細菌方面。因此，國外制藥業(yè)在制藥用水系統(tǒng)中增加了總機碳（TOC）的監(jiān)控項目。但糟糕

的是，在受到嚴重有機物污染的進水中用臭氧處理后，大的有機物分子會破裂成微生物新陳代謝的營養(yǎng)源，因此，在沒有維持管網(wǎng)臭氧濃度的情況下，反會使得粘泥增多，進而使水質(zhì)惡化。六、注意事項在許多方面，作為消毒劑的臭氧和氯氣，它們的優(yōu)點是互補的。臭氧具有快速殺