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紫外线(UV)消毒技术在制药行业中的应用
发布时间:2013-03-31   点击次数:1824次

紫外线(UV)消毒技术在制药行业中的应用

引言
紫外线 (UV) 技术zui初是用来确保城镇自来水的完全消毒。自40 多年前该技术推出以来,现在已经应用于全球范围内许多行业包括制药企业的消毒、TOC(总有机碳的含量)降解、臭氧和氯胺分解以及工艺用水的余氯脱除。水是制药过程中用量zui大的物质,在更多严格标准的驱动及日益复杂工艺要求下消毒技术已被采用。

药物一般都是由几个工艺段组成,在不同阶段之间本身也可能遭至微生物污染,而紫外线消毒可以被用作为有效的保障,从而确保药物在各个工艺段之间不会发生变质。

紫外线安装典型阶段是在活性碳过滤器之后或 RO 之前,或者将紫外消毒及TOC 降解系统设置于精处理单元。活性碳过滤器后面加上合适紫外消毒系统或RO 处理单元之前装一个合适紫外线消毒系统将杀灭进水中 99.9% 的细菌。

紫外线消毒技术
紫外线消毒系统通常分为两种截然不同的类型:低压及中压。低压系统紫外线输出单色光谱(254 纳米波长),而中压系统输出多色光谱紫外线(波长介于 240 – 310 纳米之间)。

紫外线通过打断微生物脱氧核糖核酸(DNA)的腺嘌呤和硫胺分子,使其无法继续繁殖。微生物因而可在不使用化学药物的情况下被杀死。尽管254纳米是有效消毒波长,但脱氧核糖核酸能zui有效地吸收的波长为 265 纳米的紫外线(见图1)。了解这些不同波长紫外线杀菌能力差异是设计具有杀菌效果好、效率高的紫外线消毒设备的基础。总体来说,低压系统用于小流量、间歇性系统,而中压技术则更适合高流速水体消毒。

紫外线系统的安装
紫外设备可以安装在超纯水系统的各种位置(见图2)。安装或改造现有管道和容器相对简单,可实现zui低程度的扰动和zui小的占地要求。根据使用目的不同,*需要进行定期维护的工作是每 12 个月更换一次紫外灯管,可由现场工作人员进行简单的操作即可完成。一旦安装完毕,处理工厂就可以每天 24 小时运作,无需停机对系统进行日常卫生维护和消毒。

波长在180纳米至400纳米之间的紫外光会产生光化学反应,分解游离氯,使其形成盐酸。分解游离氯的峰值波长范围介于180200纳米,而分解的氯化合物单、双和三氯胺)峰值波长范围为245纳米至365纳米。单独通过紫外系统就能成功地分解达5ppm的氯胺和脱除达15ppm的游离氯。

脱氯所需的紫外线剂量取决于氯的总含量、游离氯与化合氯的比例、有机物的含量和目标浓度。去除游离氯常用剂量要高于一般消毒剂量 30,000 微瓦-秒每平方厘米(mw-s/cm2)1530倍。采用紫外线脱氯另一个重要的好处是可实现紫外线消毒,TOC降解并可提高整体水质。

安装紫外线系统后,不仅节省了成本,而且紫外线提供了高标准的脱氯效果,而且避免了所有化学物质或颗粒活性炭过滤器的缺点。

结论
紫外线消毒系统是一种重要的工艺工具,可以确保纯净水回路在zui高微生物污染标准下运行。其好处是多方面的安装容易,占地面积小;维修简便,可由现场工作人员进行;作为一种非化学处理方法,不会对产品的稳定性造成影响,且产品不会有意外的残留物、颜色和气味。

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