【最全】臭氧投加方法

【最全】臭氧投加方法新版GMP标准对制药行业消毒灭菌提出了更高的要求。而臭氧作为消毒灭菌的新生力量，已被越来越多的制药企业推崇使用，现在几乎所有的制药企业都有臭氧设备，而且臭氧在制药行业的应用范围也越来越广，臭氧灭菌给制药企业进行GMP验证和接受国家GMP认证提供了强有力的技术支持。在医药生产工艺中，对于无菌生产洁净区域环境的微生物进行有效的控制，需要选择适宜的消毒灭菌剂，杀灭洁净环境内空气中和浮在机械设备、模具、容器、建筑物表面上的细菌，以保持“无菌药品”生产所必须的相应洁净度环境(无菌室)。我们先了解臭氧发生器在HVAC系统中的安装方法：一、安装方法a.利用HVAC系统中净化风机产生的压力风源，扩散至所控制的整个洁净区域，此安装方法对新建、改建厂房均适用。b.对没有HVAC系统的房间,可以把臭氧直接通到房间内，利用内循环，把臭氧扩散至整个房间，同样可以达到消毒灭菌目的。c.臭氧设备选择方法利用HVAC系统集中投加时，臭氧发生器选用按以下方法计算：首先计算实际臭氧消毒体积,实行体积由三部分组成V=V1+V2+V3：V1：洁净区空间体积；V2：空气净化系统体积；V3：循环时空气损失体积；实际计算过程中V3等于循环系统总风量的1.1%。根据《消毒技术规范》的标准确定臭氧灭菌的投加量(g/h)，对于空气浮游菌，臭氧灭菌浓度为4-8mg/m3，对物体表面沉降菌落，投加量为20-30mg/m3。w=c*v/sw实际选用臭氧发生器的产量，单位为g/h；c：单位体积投加量；v：实际臭氧消毒体积；s：臭氧衰退系数0.4208。如工厂为空气灭菌，洁净室所需臭氧浓度定为c=5ppm，但事实上，洁净区的消毒不仅是对空气的消毒，实际上还包括物体表面的消毒，所以，我们的设计浓度c为10ppm。工程技术叁数:消毒面积S=36*48=1728m2；标高H=2.6m；送风量为100000m3/h；根据工厂提供的工程参数V1=S*H=1728*2.6=4492.8m3V2忽略不计；V3=100000*1.1%=1100m3实际臭氧消毒体积：V=V1+V2+V3=4492.8+1100=5593m3所需臭氧投加量W=C*V/S=10*2*5593/0.4208=266g/h。考虑管道及其它因素影响，选择臭氧发生器的产量为280g/h。二、臭氧投加方法1、生产车间、仓库投加生产车间、仓库、材料间投加的基本使用方法：需要结合中央空调使用时，将臭氧发生器输出的臭氧通入空调的风道内，利用空调的风力将臭氧吹送到需要消毒的车间内；需要独立使用时，采用“管道喷淋法”，将臭氧均匀投放到需要消毒的车间内。直接吹送法：适用于容积较小的车间将机器安装在消毒间外通风干燥的地方。连接臭氧硅胶输送管，管道出气口应置于车间内2/3以上的高度，以便于臭氧弥漫于整个消毒间。20克以下为风冷臭氧发生器，通电直接使用；20克以上为风冷+水冷臭氧发生器，需要外接冷却水。接通电源，调节定时器，机器会在工作完成后自动关机(水冷的机器需要打开冷却水开关)。如下图:图1另外，可定期用臭氧水对工作台、地板、墙面等进行刷洗,保证最佳的杀菌净化效果。空调吹送法：适用于较大车间或需同时对多个车间消毒时，如下图：图2管道喷淋法：适用于较大车间或需同时对多个车间消毒，如下图：图32、中央空调投加法根据中央空调的工艺特点,可分为集中式集中空调系统、诱导器空调系统和风机盘管空调系统等方式。具体的臭氧投加消毒方式可以根据中央空调的不同类型，选择相应的投加消毒方式。利用中央空调送风设备，将臭氧发生器生产的臭氧气体通过空调系统的送风设备(包括新风风机)，扩散至所控制的整个区域，利用中央空调的空气输送管道，将臭氧气体混合进入系统空气内，同时利用内循环，使空气中臭氧浓度均匀，通过与系统空气的接触混合，杀灭环境空气内存在的细菌、传染性病毒和微生物,提高环境空气的质量，保证了生存在该换境内人员的身体健康。在要消毒区域的环境中不增加任何其他消毒设备，即可达到灭菌的目的，可以有效的杀灭各种病毒和病菌。实践中发现，臭氧还能对高效过滤器起到溶菌疏导的作用，延长其使用寿命。在制药行业的净化系统中，一般应用臭氧灭菌一小时便可达到浓度要求，继续保持1-1.5小时，即可得到机械设备和建筑物体表面沉降菌落彻底杀灭的作用，完全取代化学熏蒸法消毒。臭氧发生器安装位置有以下几种方法:分体或移动式放在单独房间内；组装在空调机组中；在总送风管道内；在总回风管道内；单独设置，只将排气口插入送(回)风管道内。现在都采用最后一种方式，它由一套臭氧发生器产生臭氧可同时供多个车间使用。流程如下:空压机-富氧机-臭氧发生器-空调总送风管-各净化区。图4臭氧发生器把产生的臭氧用尼龙管直接引到送风主管道中，利用HVAC系统中净化风机产生的压力风源，扩散至所控制的整个洁净区域，此安装方法对新建、改建厂房均适用。对没有HVAC系统的房间,可以把臭氧直接通到房间内，利用内循环，把臭氧扩散至整个房间,同样可以达到消毒灭菌目的。图5注:如需要使用不锈钢管为臭氧输送管路需另行加收费用。因为使用长度无法确定所以无法报价。设备用手动方式控制开启或者关闭，可以配置一组定时开关。臭氧发生器工作时，中央空调一定要开启，使臭氧能迅速扩展到各个空间进行杀菌。臭氧安装在地面，有水源的地方，且靠近回风段风管。3、生产加工用水的杀菌净化根据中央空调的工艺特点，可分为集中式集中空调系统、诱导器空调系统和风机典型的生产用水净化流程为:源水-砂滤-活性炭滤-软化器-离子交换-反渗透-储罐。臭氧的投加安排在反渗透处理之后,常规的投加方法有:传统的曝气法---曝气头、曝气盘运行方式---曝气法是把臭氧发生器所产生的臭氧气体通过管道通入到氧化塔或氧化池的底部，经曝气头、曝气盘散发出微气泡，气泡在上升的过程中把臭氧溶解于水。采用曝气法混合臭氧的效率一般为20-30%，其特点如下:氧化塔一般采用不锈钢材质，并带有两个对开的视窗,以便观察气泡的大小和均匀程度。氧化塔带有防倒流装置，即臭氧气体需绕氧化塔的顶部再进入塔底的鼓泡器,防止臭氧发生器停止工作后，氧化塔内的存水靠自压进入臭氧发生器。氧化塔底部布气,鼓泡器分布均匀，材料采用抗氧化的钛材或刚玉，且鼓泡器过滤孔径要小，以便产生微气泡。氧化塔上端侧部进水，下端侧部出水，水自上而下流经氧化塔，与气相的臭氧气泡形成逆流，提高混合效率。氧化塔顶部留有溢流口,防止进出水量不平衡；底部留有排污口。中上部应装有液位显示，便于观察氧化塔内的水位。优点：方便、能耗较低。缺点：喷头堵塞时曝气气不均匀,气液混合率低。图6文丘里射流混合法运行方式---射流法是在射流器内的气腔在高速水流作用下形成负压,吸进臭氧气体,高速水流再把臭氧气体粉碎,形成微气泡而与水充分接触混合。采用射流法混合臭氧的效率一般为25-40%。采用射流法进行气液混合应注意的问题如下:射流器进水与出水段需要较高的压差,大都不低于0.2Mpa,一般在射流器前装有增压泵。射流器的进气段要有非常可靠的防倒流措施,一般要设有双重或三重保护装置。射流器的出水不可直接灌装,虽然有可能水溶浓度达到规定的数值,但反应时间太短,影响杀菌效果。射流器最好的应用方式是和反应罐连用,增压泵从反应罐下部一侧进水供给射流器,射流器的出水从反应罐的下侧的切面方向再进入反应灌,循环投加臭氧,且水流带有臭氧气泡在反应罐内螺旋式上升,增加了混合效率。射流器和增压泵要根据发生器的出气量和系统水压而定,选择氧气源的臭氧发生器因臭氧浓度高、出气量小,可减少射流器和增压泵的投资,安装方法如下图:图7图8优点：投资少,混合好,接触时间短,经射流混合器后臭氧在水中的臭氧浓度可为曝气法的数倍。气液混合泵混合泵一般为涡流式,在泵内形成负压,吸气口吸入气体(或液体)，并通过多个叶轮的搅拌可以进行气-液、液-液混合。采用混合泵溶解臭氧的效率较高,一般在40-70%。采用混合泵进行气液混合应注意的问题如下:气-液比例在1:9时,混合泵的混合效率最佳。混合泵的实际出水量为额定出水量与吸气量之差,当增加混合泵的吸气量时,泵的出水量相应减少。混合泵安装时进水与出水段要加调节阀和压力表,以便调节出最佳吸气量。混合泵出水后需加排气罐或反应罐,以便排出溶于水的微气泡。混合泵不宜接在主路中,这样混合泵承担供水和混合两种责任,难以同时保证两种效果。