- Водоподготовка в фармацевтике и медицине
- Вода очищенная
- Требования к качеству воды очищенной
- Предварительная очистка
- Финишная очистка воды
- Хранение воды очищенной
- Очистка
- Что это такое?
- Нормы
- Методы очищения воды
- Фильтрация в бытовых условиях
- Переработка стоков
- Способы в зависимости от загрязнения
- Современные технологии
- Заключение
Водоподготовка в фармацевтике и медицине
Вода очищенная
Вода очищенная служит для изготовления перечня жидких лекарственных препаратов и является основой, из которой приготовляют воду для инъекций.
Фармакопеи разных стран содержат незначительно отличающиеся требования к качеству воды очищенной. Для проверки качества воды очищенной проводят лабораторные исследования на содержание восстанавливающих веществ, диоксида углерода, хлоридов, сульфатов, аммиака, кальция, нитритов и нитратов, тяжелых металлов; определяют сухой остаток, рН воды и микробные показатели.
Требования к качеству воды очищенной
Основные показатели качества:
- pH от 5,0 до 7,0.
- Содержание хлоридов, сульфатов, нитратов, восстанавливающих веществ, кальция, диоксида углерода, тяжелых металлов — отсутствие.
- Содержание аммиака — 0,00002% (в препарате) или не более 0,05 мг/л.
- Микробиологическая чистота — не более 100 микроорганизмов в 1 мл.
- Бесцветность, прозрачность, без вкуса и запаха.
Вода очищенная может быть получена из питьевой воды методами дистилляции (дистиллированная вода), ионного обмена, обратного осмоса или электродиализа. Предпочтительными и наиболее экономичными методами получения воды очищенной эксперты считают ионный обмен или обратный осмос [2].
Вода очищенная должна приготовляться в специальном помещении, в котором запрещены другие виды работ. В помещении должны быть созданы асептические условия («чистое помещение»). Воздух помещения периодически стерилизуют бактерицидными ультрафиолетовыми лампами.
Итоговое качество полученного продукта (воды очищенной) складывается из следующих условий:
- химического состава исходной воды;
- совершенства технологического оборудования и соблюдения условий его эксплуатации;
- условий подготовки, сбора и хранения воды очищенной и соблюдения санитарной инструкции.
Зачастую для получения воды очищенной природная или водопроводная вода должна пройти одну или несколько стадий предварительной водоподготовки. Это связано с нестабильностью качества водопроводной или другой исходной воды (колодезной, артезианской, речной).
Метод предварительной очистки воды зависит от характера и содержания загрязняющих примесей:
- Отстаивание, кипячение — для отделения летучих веществ.
- Отстаивание, фильтрование — удаление механических примесей и взвешенных веществ.
- Реагентное удаление аммиака.
- Кипячение или обработка раствором гидроксида кальция — для снижения временной (карбонатной) жесткости воды.
- Удаление органических веществ обработкой раствором перманганата калия.
Предварительная очистка жесткой водопроводной воды, помимо всего прочего, предупреждает образование накипи на элементах дистиллятора, а освобождение водопроводной воды от взвешенных коллоидов препятствует закупорке обратноосмотических мембран.
Стандартная технологическая схема получения воды очищенной включает следующие стадии [1]:
- Предварительная очистка водопроводной воды;
- Основной метод очистки;
- Финишный метод очистки;
- Хранение готового продукта.
Предварительная очистка
На этой стадии применяют угольные фильтры или фильтры с кварцевым песком, хлорируют воду для разрушения микробной биопленки. Взвешенные вещества удаляют отстаиванием воды с последующим отводом осадка.
Органические примеси удаляют добавлением окислителя — 1% раствора перманганата калия. Период окисления примесей длится 6-8 часов. Затем примеси отфильтровывают.
Для связывания аммиака используют реагентный метод — добавление растворенных алюмокалиевых квасцов или сульфата алюминия. Если после добавления квасцов очищенная от аммиака вода реагирует с нитратом серебра, то перед дистилляцией дополнительно добавляют в воду гидрофосфат натрия.
Многие комплексные системы очистки воды оснащаются элементами водоподготовки.
Для получения дистиллированной воды очищенной можно использовать электромагнитную обработку. В корпусе устройства создаются условия для возникновения магнитного поля. В воде, проходящей через электромагнитный водоподготовитель, изменяется физическая форма содержащихся кристаллических солей: образуется взвешенный шлам, который легко удаляется при промывке дистиллятора.
Другие методы предварительной водоподготовки — электродиализный (с использованием полупроницаемых мембран) и ионообменный (с применением гранулированных ионитов и ионообменного волокна целлюлозы) [1].
Финишная очистка воды
В зависимости от основного метода, используемого для водоподготовки, финишная очистка может включать в себя стадии ионного обмена или ультрафильтрации. Многие комплексные системы очистки воды включают в себя одну или несколько стадий доочистки.
Хранение воды очищенной
Вода очищенная может храниться в асептических условиях не более трех суток. Емкости для хранения воды должны быть плотно закрыты, чтобы исключить загрязнение примесями и микроорганизмами.
Вода очищенная ежедневно контролируется из каждого баллона или трубопровода по показателям pH, содержанию хлорид- и сульфат-ионов, ионов Ca 2+ .
Источник
Очистка
Во многие области Российской Федерации подается вода с избытком хлора, с приторным запахом, повышенным уровнем жесткости и с избытком растворенного железа.
О том, что такое очистка и зачем она нужна – далее в статье.
Что это такое?
Очистка воды — процесс выведения вредных и опасных химических соединений, биологических загрязнителей и излишков газа с жидкости. Водоочистка нужна для получения качественной, безопасной воды для питья. Внешне чистая прозрачная вода — не признак того, что ее можно употреблять.
Частные дома тоже нуждаются в этой процедуре. Жидкость может содержать:
- Соли тяжелых металлов;
- Нефтепродукты;
- Вредные неорганические соединения.
Нормы
Однако вопрос о загрязнении источников водоснабжения актуален во многих странах.
Стандарт качества питьевой H2O часто переписывается.
До 1980-х годов Всемирная Организация Здравоохранения выделяла только 9 показателей качества, а в начале 1990-х их уже было 95.
Проанализируем основные санитарно-химические показатели безопасности питьевой и технической жидкости:
- Запахи, которые делят на группу биологического происхождения (микроорганизмы, процессы гниения и пр.) и группу искусственного происхождения (хлор, бензин и пр.). К примеру, запах может не ощущаться потребителем, но лабораторное исследование его выявляет. Такую воду употреблять нельзя.
- Цвет и степень мутности объясняются наличием в жидкости нерастворимых соединений. Поверхностные воды имеют большую цветность, посторонние запахи, которые снижают концентрацию кислорода и делают воду нежелательной для питья.
- Вкусовые качества определяются в зависимости от температурных показателей жидкости, наличия газов, примесей, грибков. Нормой для питьевой воды считается 0 баллов — то есть полное отсутствие соленых, кислых, сладких или горьких привкусов. Норма для технической воды — до 3-х баллов, то есть вкус может замечаться потребителем.
- Железо, уровень которого зависит от особенностей источника воды. Уже 0,3 мг/дм3 делает воду невкусной с «чернильным» привкусом. Такое содержание вещества недопустимо как для питьевой воды, так и для технической.
Наличие тех или иных примесей определяется еще десятком критериев. Питьевая и водопроводная вода по стандартам должна быть с хорошими органолептическими показателями (без претензий со стороны запаха, вкуса), не иметь опасных химических соединений.
Методы очищения воды
В настоящее время среди методов очистки выделяются такие виды в зависимости от принципа действия:
Физические: процеживание жидкости, отстаивание, фильтрование, дезинфекция УФ-лучами, кипячение. - Химические: нейтрализация, окисление, восстановление.
- Физико-химические: электродиализ, электролиз, термообработка, ионизация частицами серебра, обратный осмос.
- Биологические – удаление вредных веществ при помощи микроорганизмов.
Любой из видов включает в себя внушительное число разнообразных вариаций процесса очищения.
Желательно применение комбинации разных видов фильтрации для гарантированного результата:
- Физические способы используются чаще как предварительная стадия грубой очистки. Их основная задача — уменьшить нагрузку на следующие стадии очищения воды.
- Химический вид основывается на взаимодействии химических реагентов с загрязняющими веществами. Нейтрализация направлена на уравновешивание кислотно-щелочного показателя. Окисление включает в себя применение более мощных окислителей, чем в первом типе.
- Биологический. Касаемо биологического типа — он проводится в сточных водах.
Фильтрация в бытовых условиях
Водопровод жилых квартирных домов обладает существенным минусом в виде высокого уровня железа. Железо удаляется методом аэрации, а также озоновой и фторовой обработкой. В результате аэрации через жидкость пропускают воздух — это активизирует окисление.
Современные способы очистки способны устранить не только осадок, но и нормализовать уровень железа.
Жесткость можно нормализовать:
- кипячением,
- электродиализом (электрическим током),
- обратным осмосом.
Чтобы улучшить вкус, запах, цвет воды, а также вывести хлор или другие органические соединения, проводится сорбция на активированном угле.
Существует два вида самых распространенных систем обеззараживания для ликвидации биологических загрязнителей в воде, которая подается в квартиры, дома и очищается централизованно – на местном водоканале:
- Химический — в жидкость добавляют реагент или проводят дезинфекцию газообразным хлором. Этот вид очистки имеет преимущества по финансовой составляющей и демонстрирует высокий уровень эффективности.
- Физический — жидкость обрабатывают УФ-лучами, обеззараживание происходит благодаря фотохимическим реакциям. Этот способ экологичен и долговечен.
Любой загородный дом или коттедж обладает локальной системой водоснабжения — колодцем, скважиной.
Комплексный фильтр может предназначаться для следующих видов обеззараживания:
- Механическая — удаление крупных веществ из жидкости;
- Химическая — устранение органических соединений;
- Биологическая — при наличии опасных микроорганизмов;
- Нормализация железа или жесткости.
Системы грубой фильтрации подходят для получения технической воды. Для питья актуальна тонкая фильтрация в комплексе с грубой очисткой.
Переработка стоков
Система фильтрации сточных вод включает в себя 4 ступени: механическую, биологическую, физико-химическую и дезинфицирующую.
- Шаг 1 — механический, в процессе которого выводятся те вещества, которые не растворились. Жидкость процеживают через сетки, прогоняют в центрифуге.
- Шаг 2 — биологический, то есть аэробная и анаэробная фильтрация, выводящая углерод и вредные микроэлементы.
- Шаг 3 — физико-химическая фильтрация, которая еще называется «эффективная очистка», она выводит фосфор и азот.
- Шаг 4 – дезинфекция, то есть дополнительная переработка жидкости, устраняющая остаточные вещества после предыдущих этапов.
Далее можете посмотреть видео об очистке стоков:
Более подробно об очистке сточных вод читайте здесь.
Способы в зависимости от загрязнения
В зависимости от загрязнителей, уместно применение следующих способов фильтрации:
| Вещество | Подходящий способ очистки |
| Аммиак | Биологический метод, хлорирование, ионообменный способ, аэрация, обратный осмос. |
| Хлориды | Химические методы, озонирование, сорбция, ионный обмен. |
| Кальций | Отстаивание, кипячение, коагуляция, УФ-излучение, обратный осмос. |
| Песок | Механический, коагуляция. |
| Нитраты | Обратный осмос, ионный обмен. |
| Фтор | Химический, ионный обмен, обратный осмос. |
| Хлор | Физический, химический, сорбционный, обратный осмос. |
| Сульфаты | Химический, ионный обмен, обратный осмос. |
| Тяжелые металлы | Химический, физический. |
| Железо | Химический, коагуляция, обратный осмос. |
| Кислоты | Химический, обратный осмос, метод нейтрализации. |
Например, аммиак сам по себе не нанесет значительного вреда организму, но в воде он соединяется с другими элементами, создавая очень токсичные вещества.
Хлориды — соединения, недопустимые даже в воде, которой обрабатывают аграрные культуры. Повышенный уровень хлоридов способен поражать слизистые оболочки, дыхательные пути, негативно влиять на растения и животных.
Высокий уровень сульфатов характеризуется появлением солоноватого привкуса воды. Сульфаты приводят к слабительному эффекту и расстройству ЖКТ. Допустимый уровень сульфатов для питьевой воды составляет 500 мг/дм3.
Современные технологии
Среди новых технологий можно выделить:
- Нанофильтрация — универсальный способ, устраняющий галогенные соединения (фтор, хлор и пр.) без опасных реагентов, которые применяются во многих химических методах очистки. Даже после обеззараживающего этапа очистки в жидкости есть хлоросодержащие остатки, которые с легкостью выводятся нанофильтрацией. Метод распространен на территории Голландии, США, Франции.
- Фотокатализация — еще одно современное решение. Его суть в том, чтобы устранять взвешенные и растворенные вещества без химических реагентов. Метод подразумевает внушительное потребление электроэнергии и основан на трубчатой системе. Капиллярные мембраны, располагающиеся в трубе, пропускают очищающие потоки.
Заключение
От качества фильтрации зависит уровень здоровья и самочувствие. Загрязняющие вещества в воде влияют также на сохранность бытовых приборов, теплообменного оборудования и аграрную культуру.
Такие бытовые методы, как кипячение, не избавят от проблем. Термический способ только ускорит химические реакции между органическими веществами и хлором. Поэтому необходим правильный выбор очистки.
Источник



