本發(fā)明屬于生物醫(yī)藥技術(shù)領(lǐng)域，特別適用于自產(chǎn)純化水、注射用水且自產(chǎn)工業(yè)蒸汽能源的企業(yè)。

本發(fā)明是將純化水設(shè)備、注射用水設(shè)備及對(duì)應(yīng)分配系統(tǒng)的排污管道分別采用雙支路設(shè)計(jì)安裝，用程序控制及閥組自動(dòng)切換的方式實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)排污或者制備產(chǎn)生的不合格水、消毒水及滅菌水排放。在距純化水設(shè)備、注射用水設(shè)備較近位置地埋一臺(tái)不銹鋼集水罐，用于收集純化水設(shè)備、注射用水設(shè)備在制備過(guò)程中產(chǎn)生的不合格水及分配系統(tǒng)排放的消毒、滅菌水，同時(shí)利用冷凝水回收設(shè)備將收集的不合格水和高熱量消毒、滅菌水直接輸送到蒸汽鍋爐水箱待用或者直接使用。該發(fā)明不僅省去了純化水系統(tǒng)冷卻水管道或冷卻系統(tǒng)的安裝，同時(shí)，節(jié)省了純化水設(shè)備、注射用水設(shè)備及系統(tǒng)消毒或滅菌后介質(zhì)水的降溫排放，也減少了后段污水處理的水量，可利用系統(tǒng)消毒或滅菌后的高品質(zhì)熱水直接用作蒸汽鍋爐的原料水，同時(shí)也降低了鍋爐的能耗。從而極好的實(shí)現(xiàn)熱能利用及高品質(zhì)水資源的充分再利用。。

背景技術(shù)：

在國(guó)家關(guān)于節(jié)能減排措施的引導(dǎo)下，現(xiàn)企業(yè)與國(guó)民的環(huán)保意識(shí)不斷增強(qiáng)，為降低生產(chǎn)成本，節(jié)能減排逐步列入了企業(yè)的頭等規(guī)劃。

目前國(guó)內(nèi)生物制藥企業(yè)或生產(chǎn)使用純化水及注射用水的企業(yè)將純化水ro膜、純化水分配系統(tǒng)定期做巴氏消毒處理，藥典同樣要求定期做巴氏消毒或化學(xué)消毒處理，為了降低系統(tǒng)消毒后殘留藥物風(fēng)險(xiǎn)，現(xiàn)大多數(shù)企業(yè)選擇高溫膜配置純化水設(shè)備，為達(dá)抑制系統(tǒng)微生物的繁殖目的，常規(guī)做法是采用每月系統(tǒng)高溫消毒一到兩次來(lái)維護(hù)系統(tǒng)的正常使用，通常是將純化水儲(chǔ)罐內(nèi)定量的純化水通過(guò)分配系統(tǒng)上雙管板換熱器利于蒸汽介質(zhì)加熱到85℃及以上循環(huán)給系統(tǒng)或純化水ro膜消毒，維持消毒結(jié)束后，將雙管板換熱器的蒸汽加熱介質(zhì)切換為冷卻水降溫介質(zhì)，待系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)的高溫純化水降溫到40℃以下排放。

對(duì)于注射用水分配系統(tǒng)滅菌的常規(guī)做法，將注射用水儲(chǔ)罐內(nèi)定量的注射用水通過(guò)分配系統(tǒng)上雙管板換熱器利于蒸汽介質(zhì)加熱到121℃及以上循環(huán)做系統(tǒng)滅菌處理，維持滅菌結(jié)束后將雙管板換熱器的蒸汽加熱介質(zhì)切換為冷卻水降溫介質(zhì)，待系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)的高溫注射用水降溫到40℃以下排放。

對(duì)于純化水、注射用水設(shè)備制備過(guò)程中產(chǎn)生的不合格水，通常是直接排放處理，很少做到收集再利用。對(duì)于所有的消毒水、滅菌水及制備不合格水的排放，通常是引入到污水處理站連同其它污水一同處理達(dá)標(biāo)后排入市政管網(wǎng)。這些設(shè)計(jì)應(yīng)用都是將一些高熱量、高品質(zhì)的水再次增加降溫能耗后白白的浪費(fèi)排掉，且排放后到了污水處理環(huán)節(jié)又增加一道處理成本，且增加了工業(yè)廢水的排放量。

本發(fā)明設(shè)計(jì)方案解決了上述問(wèn)題，在滿足藥典對(duì)純化水、注射用水系統(tǒng)生產(chǎn)制備與消毒滅菌要求條件下，同時(shí)也保證純化水設(shè)備、注射用水設(shè)備及分配系統(tǒng)正常消毒滅菌的前提下，充分利用企業(yè)已有的冷凝水回收系統(tǒng)，將純化水、注射用水設(shè)備制備過(guò)程中產(chǎn)生的不合格水收集再利用，將純化水及注射用水分配系統(tǒng)消毒或滅菌后的高溫水直接回收利用為工業(yè)蒸汽鍋爐的原料用水。這樣不僅利用了高品質(zhì)水的高熱能、也省去了純化水、注射用水分配系統(tǒng)降溫冷卻水的耗能，同時(shí)也減少了工業(yè)廢水的排放。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)目前純化水、注射用水設(shè)備排水系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)的不足之處，提供了一種通過(guò)簡(jiǎn)單改變純化水、注射用水設(shè)備不合格水排水管道的設(shè)計(jì)，改變系統(tǒng)消毒或滅菌水排放管道的設(shè)計(jì)，且增加一套地埋式不銹鋼集水罐，利用冷凝水回收裝置等設(shè)備，保證了純化水、注射用水設(shè)備制備過(guò)程中產(chǎn)生的不合格水收集利用設(shè)計(jì)，純化水ro膜巴氏消毒后的高溫水直接收集利用設(shè)計(jì)，純化水分配系統(tǒng)巴氏消毒后高溫水直接收集利用設(shè)計(jì)，注射用水分配系統(tǒng)過(guò)熱水滅菌后高溫水收集利用設(shè)計(jì)，保證了純化、注射用水系統(tǒng)不合格水及滅菌水節(jié)能回收系統(tǒng)全自動(dòng)化運(yùn)行設(shè)計(jì)，保證了整個(gè)系統(tǒng)排水的選擇性再利用及高熱能、高品質(zhì)排水的再利用。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：一種基于純化、注射用水系統(tǒng)不合格水及滅菌水節(jié)能回收工藝設(shè)計(jì)，其特征在于,包含以下內(nèi)容：

純化水、注射用水設(shè)備不合格水收集利用設(shè)計(jì)，純化水ro膜巴氏消毒后的高溫水直接收集利用設(shè)計(jì)，純化水分配系統(tǒng)巴氏消毒后高溫水直接收集利用設(shè)計(jì)，注射用水分配系統(tǒng)過(guò)熱水滅菌后高溫水收集利用設(shè)計(jì)，純化、注射用水系統(tǒng)不合格水及滅菌水節(jié)能回收系統(tǒng)全自動(dòng)化運(yùn)行；其中，

所述純化水、注射用水設(shè)備不合格水收集利用設(shè)計(jì)：

步驟一：純化水、注射用水設(shè)備不合格水排放管道分別連接于集水管網(wǎng)到廢水集水罐；

步驟二：純化水、注射用水設(shè)備在制備過(guò)程中產(chǎn)生的不合格水分別通過(guò)各自不合格水排放管道自動(dòng)流入集水罐；

所述純化水ro膜巴氏消毒后的高溫水直接收集利用設(shè)計(jì)：

步驟一：將純化水設(shè)備ro膜廢水排放管道分為普通排水和消毒水排水管道，并加裝氣動(dòng)閥設(shè)計(jì)；

步驟二：ro膜進(jìn)行清洗時(shí)自動(dòng)關(guān)閉消毒水排水管道閥門并從普通排水管道排水；

步驟三：ro膜巴氏消毒后，自動(dòng)關(guān)閉普通排水管道，消毒高溫水無(wú)需降溫直接自動(dòng)從消毒水排水管道排放到集水罐；

所述純化水分配系統(tǒng)巴氏消毒后高溫水直接收集利用設(shè)計(jì)：

步驟一：純化水儲(chǔ)罐最低點(diǎn)排放管道分為消毒水排水和清洗水排水管道，并加裝氣動(dòng)閥設(shè)計(jì)；

步驟二：純化水分配系統(tǒng)或儲(chǔ)罐清洗時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉消毒水排水管道并從清洗水排水管道排水；

步驟三：儲(chǔ)罐連同分配系統(tǒng)巴氏消毒后，自動(dòng)關(guān)閉清洗水排水管道，消毒用高溫水無(wú)需降溫直接自動(dòng)從消毒水排水管道排放到集水罐；

所述注射用水分配系統(tǒng)過(guò)熱水滅菌后高溫水收集利用設(shè)計(jì)：

步驟一：從制水間純化水設(shè)備前段預(yù)處理單元出水口分支路到注射用水分配系統(tǒng)的雙管板換熱器作為滅菌用過(guò)熱水的降溫介質(zhì)冷卻水使用；

步驟二：注射用水儲(chǔ)罐最低點(diǎn)排放管道分為清洗水排水和滅菌水排水管道，并加裝氣動(dòng)閥設(shè)計(jì)；

步驟三：注射用水分配系統(tǒng)或儲(chǔ)罐清洗時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉滅菌水排水管道并從清洗水排水管道排水；

步驟四：注射用水儲(chǔ)罐連同分配系統(tǒng)過(guò)熱水消毒后，系統(tǒng)內(nèi)過(guò)熱水繼續(xù)循環(huán)，此時(shí)關(guān)閉分配系統(tǒng)雙管板換熱器蒸汽加熱介質(zhì)，打開(kāi)冷卻水（來(lái)自于純化水設(shè)備預(yù)處理單元的軟化水）開(kāi)始將過(guò)熱水降溫，此冷卻水出口調(diào)節(jié)閥與管道內(nèi)過(guò)熱水溫度連鎖控制，最終此冷卻水排入集水罐；

步驟五：待過(guò)熱水降溫到95℃以下時(shí)關(guān)閉冷卻水（來(lái)自于純化水設(shè)備預(yù)處理單元的軟化水），自動(dòng)關(guān)閉清洗水排水管道，滅菌后熱水自動(dòng)從滅菌水排水管道排放到集水罐；

所述純化、注射用水系統(tǒng)不合格水及滅菌水節(jié)能回收系統(tǒng)全自動(dòng)化運(yùn)行設(shè)計(jì)：

步驟一：純化水、注射用水設(shè)備不合格水和消毒水、滅菌水自動(dòng)流入集水罐內(nèi)，集水罐液位傳感器自動(dòng)感應(yīng)收集水液位；

步驟二：集水罐液位、冷凝水回收器、鍋爐集水箱全部連鎖控制，集水罐水位到達(dá)設(shè)定液位后，觸發(fā)冷凝水回水裝置并自啟回收水泵，將回收水自動(dòng)輸送入鍋爐集水箱，且鍋爐集水箱優(yōu)先接納來(lái)自于冷凝水回收器輸送的回收水；

步驟三：收集排水、過(guò)熱水降溫、集水罐接收回收水及冷凝水回收器輸送到鍋爐房集水箱整個(gè)過(guò)程全部為自動(dòng)化控制，無(wú)需人工干預(yù)；

本發(fā)明與現(xiàn)有傳統(tǒng)工藝相比，具有的有益效果是：

1、可將純化水、注射用水設(shè)備制備過(guò)程中產(chǎn)生的不合格廢棄水全部回收再利用；

2、可將純化水設(shè)備ro膜巴氏消毒后的水全部回收再利用，其中不僅利用了高品質(zhì)的水資源和消毒水的熱能，而且節(jié)省了消毒水的降溫過(guò)程及冷卻系統(tǒng)的安裝，避免了降溫耗能，同時(shí)用作鍋爐原水還能節(jié)省此回收水的初升溫能耗；

3、可將純化水分配系統(tǒng)巴氏消毒后的水全部回收再利用，其中不僅利用了高品質(zhì)的水資源和消毒水的熱能，而且節(jié)省了消毒水的降溫過(guò)程及冷卻系統(tǒng)的安裝，避免了降溫耗能，同時(shí)用作鍋爐原水還能節(jié)省此回收水的初升溫能耗；

4、可將注射用水分配系統(tǒng)過(guò)熱水消毒后的水全部回收再利用，其中高效利用了高品質(zhì)的水資源和滅菌水的熱能，雖然過(guò)熱水需要降溫到95℃以下回收，但此降溫介質(zhì)使用的是軟化水，滿足鍋爐原水的最低要求，同時(shí)降溫能源也可以全部利用，相比原工藝降溫到40℃以下排放又節(jié)約了降溫能耗，用作鍋爐原水還能節(jié)省此回收水的初升溫能耗；

5、整套回收過(guò)程為自動(dòng)化控制，可節(jié)約人力成本的投入和避免了人為出錯(cuò)的因素。

附圖說(shuō)明

圖1純化、注射用水系統(tǒng)不合格水及滅菌水節(jié)能回收工藝流程圖

圖2純化水設(shè)備示意圖

圖3純化水分配系統(tǒng)圖

圖4注射用水分配系統(tǒng)圖

圖5消毒、滅菌水及不合格水收集管網(wǎng)圖

圖6地埋式集水罐圖

圖7冷凝水回收器示意圖

圖中：hv為手動(dòng)截止閥/球閥，cv為氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，av為氣動(dòng)球閥，y為y型過(guò)濾器，st為疏水閥，pu為輸送泵，reg為減壓閥，pt為壓力監(jiān)控裝置，pi為壓力顯示，ce為電導(dǎo)率檢測(cè)，ct為電導(dǎo)率傳感，fe為流量檢測(cè)，ft為流量傳感，te為溫度檢測(cè)，vf為變頻器，fi為電加熱呼吸器，lt為液位監(jiān)控裝置，h為保溫裝置，tt為溫度監(jiān)控裝置。

具體實(shí)施方式

閥門初始狀態(tài)：hv001、hv002、hv003、hv004、hv005、hv006、hv007、hv008、hv009、hv021、hv010、hv011、hv018、hv019、hv016、hv022、hv023、hv024、hv060、hv070閥門開(kāi)啟，reg001閥調(diào)整為適合狀態(tài)，其它閥門為關(guān)閉狀態(tài)；

純化水設(shè)備制備過(guò)程中產(chǎn)生的不合格水收集利用運(yùn)行模式：

1、純化水設(shè)備正常制水時(shí)，閥門av002、av003處于開(kāi)啟狀態(tài)；

2、在純化水設(shè)備啟動(dòng)初期及工作過(guò)程中，如電導(dǎo)率傳感器ce01監(jiān)控到純化水出水電導(dǎo)率超標(biāo)時(shí)，av002、av003關(guān)閉，同時(shí)開(kāi)啟av001；

3、此時(shí)，純化水設(shè)備產(chǎn)生的不合格水自流進(jìn)入收集管網(wǎng)到地埋集水罐內(nèi)；

4、收集水液位通過(guò)lt03監(jiān)控，水位到達(dá)設(shè)定液位時(shí)，自啟動(dòng)冷凝水回收器將收集水輸送入鍋爐房待用；

注射用水設(shè)備制備過(guò)程中產(chǎn)生的不合格水收集利用運(yùn)行模式：

1、注射用水設(shè)備正常制水時(shí)，閥門av012、av013處于開(kāi)啟狀態(tài)；

2、在注射用水設(shè)備啟動(dòng)初期及工作過(guò)程中，如電導(dǎo)率傳感器ce03監(jiān)控到注射用水出水電導(dǎo)率超標(biāo)時(shí)，av012、av013關(guān)閉，同時(shí)開(kāi)啟av011；

3、此時(shí)，注射用水設(shè)備產(chǎn)生的不合格水自流進(jìn)入收集管網(wǎng)到地埋集水罐內(nèi)；

4、收集水液位通過(guò)lt03監(jiān)控，水位到達(dá)設(shè)定液位時(shí)，自啟動(dòng)冷凝水回收器將收集水輸送入鍋爐房水箱待用；

純化水ro膜巴氏消毒后的高溫水直接收集利用運(yùn)行模式：

1、純化水設(shè)備ro膜巴氏消毒結(jié)束后，開(kāi)啟av004閥門，消毒后的高溫水自流進(jìn)入收集管網(wǎng)到地埋集水罐內(nèi)；

2、收集水液位通過(guò)lt03監(jiān)控，水位到達(dá)設(shè)定液位時(shí)，自啟動(dòng)冷凝水回收器將收集水輸送入鍋爐房水箱待用；

純化水分配系統(tǒng)巴氏消毒后高溫水直接收集利用運(yùn)行模式：

1、純化水分配系統(tǒng)包括儲(chǔ)罐消毒結(jié)束后，關(guān)閉av009、cv01閥門，停止pu01水泵，待pt01監(jiān)測(cè)到管道壓力為0時(shí)，關(guān)閉av010閥門；

2、打開(kāi)av007閥，純化水罐及系統(tǒng)內(nèi)高溫水自流進(jìn)入收集管網(wǎng)到地埋集水罐內(nèi)；

3、收集水液位通過(guò)lt03監(jiān)控，水位到達(dá)設(shè)定液位時(shí)，自啟動(dòng)冷凝水回收器將收集水輸送入鍋爐房水箱待用；

注射用水分配系統(tǒng)過(guò)熱水滅菌后高溫水收集利用運(yùn)行模式：

1、注射用水分配系統(tǒng)包括儲(chǔ)罐過(guò)熱水滅菌結(jié)束后，關(guān)閉av016、cv02閥門，待pt02監(jiān)測(cè)到管道壓力為0時(shí)，關(guān)閉av017閥門；

2、打開(kāi)av006、av018閥門，并運(yùn)行純化水設(shè)備預(yù)處理單元，根據(jù)tt05和tt06的溫差變化，調(diào)整cv03閥門的開(kāi)度，根據(jù)pt02的壓力變化，調(diào)節(jié)pu04的運(yùn)行頻率，升溫后的冷卻水自流進(jìn)入收集管網(wǎng)到地埋集水罐內(nèi)；

3、待注射用水儲(chǔ)罐tt04的值到達(dá)設(shè)定值后（一般為95℃以下），關(guān)閉av006、av018閥門，停止pu02水泵、pu04水泵，待pt02壓力值到達(dá)0時(shí)，關(guān)閉cv03閥門；

4、打開(kāi)av014閥門，注射用水罐及系統(tǒng)內(nèi)高溫水自流進(jìn)入收集管網(wǎng)到地埋集水罐內(nèi)；

5、收集水液位通過(guò)lt03監(jiān)控，水位到達(dá)設(shè)定液位時(shí)，自啟動(dòng)冷凝水回收器將收集水輸送入鍋爐房水箱待用；

蒸汽冷凝水回水利用運(yùn)行模式：

1、純化水分配系統(tǒng)冷凝水回收：

1）純化水分配系統(tǒng)巴氏消毒時(shí)，先將儲(chǔ)罐內(nèi)定量的純化水通過(guò)系統(tǒng)上雙管板換熱器用蒸汽加熱到85℃以上循環(huán)并維持一定時(shí)間；

2）加熱過(guò)程，純化水儲(chǔ)罐定量?jī)?chǔ)水后，啟動(dòng)pu01水泵使所消毒管道內(nèi)的水開(kāi)始循環(huán)，打開(kāi)av009、av010閥門，根據(jù)tt02和tt03之間溫差，自動(dòng)調(diào)節(jié)cv01閥門開(kāi)度，一直到儲(chǔ)罐tt01溫度達(dá)到設(shè)定值后，系統(tǒng)循環(huán)維持巴氏消毒且計(jì)時(shí)；

3）雙管板換熱器加熱介質(zhì)管道內(nèi)的蒸汽冷凝水通過(guò)st01疏水閥自流進(jìn)入收集管網(wǎng)到地埋收集水罐內(nèi)；

2、注射用水分配系統(tǒng)冷凝水回收：

1）注射用水分配系統(tǒng)過(guò)熱水滅菌時(shí)，先將儲(chǔ)罐內(nèi)定量的注射用水通過(guò)系統(tǒng)上雙管板換熱器用蒸汽加熱到121℃以上循環(huán)并維持一定時(shí)間；

2）加熱過(guò)程，純化水儲(chǔ)罐定量?jī)?chǔ)水后，啟動(dòng)pu02水泵使管道內(nèi)的水開(kāi)始循環(huán)，打開(kāi)av016、av017閥門，根據(jù)tt05和tt06之間溫差，自動(dòng)調(diào)節(jié)cv02閥門開(kāi)度，一直到儲(chǔ)罐tt04溫度達(dá)到設(shè)定值后，系統(tǒng)循環(huán)維持滅菌且計(jì)時(shí)；

3）管道內(nèi)的蒸汽冷凝水通過(guò)st02疏水閥自流進(jìn)入收集管網(wǎng)到地埋收集水罐內(nèi)。