摘要：活性炭过滤器: 核心作用是彻底去除水中的余氯和有机物，保护后续的RO膜免受不可逆的氧化破坏。

1.0 设计基础与目标

原水: 市政自来水

原水典型水质: TDS 100-500 mg/L, 含余氯，硬度、微生物指标不定

产水用途: 医疗用水（制药、制剂、实验室、中心供应室、血透用水前置处理等）

产水标准: 《中华人民共和国药典》（2020年版）纯化水标准

核心指标: 电导率 ≤ 1.3 μS/cm (25°C)

其他指标: 符合药典对纯化水的所有要求（微生物限度、TOC、硝酸盐等）

核心工艺: 预处理 + 一级RO + 二级RO + 抛光混床（可选）

系统设计: 遵循 cGMP 和 GAMP5 原则，具备完整的验证文件（DQ, IQ, OQ, PQ）。

2.0 工艺流程图与详解

下图详细展示了从市政自来水到达标纯化水的全流程，特别是二级RO的配置和可选抛光工艺。

flowchart TD
subgraph MainProcess[纯化水制备主流程]
A[市政自来水] --> B[预处理系统
多介质过滤->活性炭过滤->软化];
B --> C[精密过滤器
5μm];
C --> D[一级RO高压泵];
D --> E[一级反渗透装置];
E -- 一级产水 --> F[中间水箱];
E -- 一级浓水 --> G[排放];
F --> H[二级RO增压泵];
H --> I[二级反渗透装置];
I -- 二级产水
电导率通常 J[纯化水储罐];
I -- 二级浓水 --> K[回流至一级前
提高回收率];
end

subgraph PolishOption[深度抛光与分配单元（可选但推荐）]
J --> L{CEDI 或 抛光混床};
L -- CEDI方案 --> M[连续电除盐装置];
L -- 混床方案 --> N[抛光混床离子交换];
M & N --> O[UV紫外杀菌器
254nm];
O --> P[精密过滤器
0.22μm];
P --> Q[使用点];
end

subgraph Supporting[辅助支持系统]
R[化学清洗装置
CIP] --> E
R --> I
S[臭氧或热水
消毒系统] --> J
T[纯水循环泵
维持湍流] --> J
end

流程分步详解:

预处理系统 (至关重要，保护RO膜):

多介质过滤器: 去除水中的悬浮物、胶体、浊度，降低SDI值。

活性炭过滤器: 核心作用是彻底去除水中的余氯和有机物，保护后续的RO膜免受不可逆的氧化破坏。

软化器: 去除水中的钙、镁离子，防止RO膜表面结垢。通过钠离子交换树脂，将硬度降至极低水平。

加药: 在RO前投加阻垢剂，进一步防止微量结垢；投加还原剂（NaHSO3），确保余氯被完全消除。

一级反渗透 (RO-1):

作用: 去除水中97%以上的溶解性盐分、有机物、微生物和内毒素。

回收率: 约70-75%。

产水水质: 电导率 typically

二级反渗透 (RO-2):

作用: 进一步去除一级RO产水中剩余的离子和杂质。其产水是达到电导率

设计特点:

脱气装置: 在一级产水进入二级RO前，设置脱气膜或脱气塔，去除水中的溶解性CO2。CO2会形成碳酸，增加电导率，是制约最终水质的关键因素。

无级调节: 二级RO进口投加NaOH溶液。碱液将CO2转化为易被RO膜去除的HCO3-和CO32-离子，并电离出水中的硅，显著降低二级产水电导率并提高SiO2去除率。

回收率: 约85-90%（其浓水回流至一级RO前，提高系统总回收率）。

产水水质: 电导率 typically

后处理与抛光 (确保长期稳定达标):

可选方案A (CEDI): 二级RO产水进入连续电除盐装置。CEDI在无需酸碱再生的前提下，将水质进一步提升至纯化水甚至高纯水标准（电导率可稳定

可选方案B (抛光混床): 采用小型、无需再生或可抛光的混床离子交换器，作为最终保障，确保电导率绝对稳定地≤1.3 μS/cm。

紫外线杀菌器 (UV): 254nm波长，用于杀灭水中可能存在的微生物，破坏其DNA。

0.22μm精密过滤器: 终端除菌过滤器，确保从分配系统输出的水无菌。

储存与分配系统 (防止二次污染):

储罐: 316L不锈钢材质，内壁电抛光（EP）处理，带呼吸器（疏水性PTFE滤芯）。

循环系统: 管路采用316L不锈钢，全程自动循环，维持湍流状态，防止微生物滋生。管路采用卫生级焊接。

消毒: 系统配备臭氧、热水（80°C）或纯蒸汽定期消毒功能。

3.0 系统关键配置与设计要点

4.0 简要造价估算（以产水量 2 m³/h 为例）

5.0 方案总结

本方案设计了一个高度可靠、合规的医疗用纯化水制备系统。

双级屏障: “二级RO + 抛光”工艺是保障产水水质绝对达标的黄金标准。

合规性设计: 从材质、控制到文档体系，为GMP认证奠定基础。

技术先进性: 采用加碱脱碳、CEDI等先进技术，确保水质稳定且运行成本可控。

无死角设计: 重点考虑了储存和分配过程中的水质下降风险，通过循环、消毒和终端过滤确保“最后一公里”的水质安全。

注： 此价格为粗略估算，最终需根据详细水质报告、需求规格和选型品牌进行精确报价。验证（DQ/IQ/OQ/PQ）服务是医疗项目的必需项，应包含在总体预算中。

来源：道尔顿膜