تصفیه آب در صنایع دارویی و آرایشی، بیمارستان‌ها و آزمایشگاه‌های طبی و تحقیقاتی
آب مهم‌ترین ماده خام در تولید دارو و محصولات آرایشی و بهداشتی است. در این صنایع از آب به شکل مایع برای تولید و بهبود کیفیت محصولات، آزمایش و آنالیز، شست‌وشوی ماشین‌آلات خط تولید و از بخار آن برای عملیات SIP و استرلیزاسیون دستگاه‌ها و ظروف آزمایشگاهی استفاده می‌شود.
در یک فرآیند معمول مانند CIP ممکن است نیازی به خلوص بالای آب نباشد اما برای سایر کاربردها مانند انجام آزمایش‌های تحلیلی در آزمایشگاه‌ها، استفاده از آبی با بالاترین خلوص ممکن بسیار ضروری است. تأمین چنین آبی نیاز به استفاده از پیشرفته‌ترین و دقیق‌ترین فناوری‌های تصفیه آب دارد.
آب حاصل از منابعی نظیر چاه و رودخانه حاوی آلودگی‌های متنوعی است و نمی‌تواند به همان شکل طبیعی خود مورد استفاده قرار بگیرد چون آلودگی‌ها می‌توانند بر نتایج آزمایش‌های مختلف، کیفیت و حتی ایمنی محصولات نهایی اثرگذار باشند. این آلودگی‌ها می‌توانند ذرات آلی معلق در آب‌های سطحی و یا مواد معدنی موجود در آب‌های زیرزمینی باشند.
موفقیت در تولید محصولات دارویی و آرایشی و بهداشتی به کیفیت و ثبات مواد خام بستگی داشته و بنابراین کنترل کیفیت و فرآیند تصفیه آب در آن برای داشتن خلوص لازم، امری حیاتی است. این امر زمانی روی می‌دهد که هم تجهیزات مناسبی برای تصفیه آب موردنیاز صنایع دارویی و بهداشتی و آزمایشگاه‌ها انتخاب شود و هم کیفیت منبع تأمین‌کننده آب به‌خوبی روشن باشد.
سختی آب و آلاینده‌های آلی
کیفیت منابع تأمین‌کننده آب به ساختار بستر این منابع، شرایط اقلیمی محیط و زیرزمینی یا سطحی بودن آب بستگی دارد. منابع تأمین‌کننده آب می‌توانند به آب حاوی مواد معدنی (سخت) با مواد آلی کمتر و آب غیر سخت با مواد آلی بیشتر تقسیم شوند.
چشمه‌ها و رودخانه‌ها عموماً آبی غیر سخت ولی حاوی مواد آلی زیاد دارند که کیفیت آن نیز می‌تواند تحت تأثیر نزولات آسمانی هم قرار بگیرد. آب این منابع معمولاً حاوی یون‌های کلسیم و منیزیم زیادی نبوده و بنابراین موجب ایجاد رسوب چندانی در تجهیزات و سیستم‌های صنایع دارویی و آرایشی نمی‌شود اما در بیشتر موارد، مواد آلی موجود در آن سبب ایجاد رنگ و بو در آب و درنهایت آلودگی آب می‌شوند. برای یک سیستم ساده تصفیه آب در صنایع دارویی و آرایشی، حذف موادی نظیر جلبک‌ها و سیانوباکترها دشوار است.
شرایط متفاوت کیفیت منابع تأمین‌کننده آب، طراحی سیستم‌های تصفیه آب را دشوار می‌سازد. در این طراحی‌ها باید بخش‌های پیش‌تصفیه و تصفیه آب به‌گونه‌ای طراحی شوند که بتوانند بر آلوده‌ترین آب‌ها نیز اثرگذار باشند.
در آب‌های زیرزمینی حاوی مواد معدنی که می‌توانند از چشمه‌ها و یا چاه‌ها حاصل شوند، کیفیت آب معمولاً پایداری بیشتری دارد؛ اما طراحی تجهیزات تصفیه آب برای حذف مواد معدنی موجود در آنها نظیر نمک‌ها، چالش‌برانگیز است.
باران‌های اسیدی می‌توانند به سطح زمین نفوذ کرده و وارد آب‌های زیرزمینی شوند. هرچند که این فرآیند می‌تواند مواد آلی و معلق موجود در آب را تا حدود زیادی از بین ببرد، اما باعث انحلال مقادیر زیادی از کلسیم و منیزیم خواهد شد که سختی آب را بالا می‌برد. هرچه عمق چاه بیشتر باشد می‌توان از عدم تأثیرپذیری آب از بارش‌های فصلی، دما و فعالیت‌های بیولوژیکی مطمئن‌تر بود و بنابراین طراحی تجهیزات و سیستم‌های تصفیه آب، ساده‌تر خواهد بود.
کنترل کیفی در تولید محصولات دارویی و آرایشی
رعایت استانداردهای لازم برای تولید محصولات بهداشتی و دارویی، ضامن کیفیت نهایی محصولات خواهد بود. یکی از استانداردهای بین‌المللی برای تصفیه آب در این زمینه توسط سازمان غذا و داروی ایالات‌متحده ارائه شده است. ویژگی‌های این استاندارد به شرح زیر است:
- تعیین منبع آب مورداستفاده در صنایع تولید مواد دارویی و آرایشی (مشخص نمودن استفاده مستقیم از آب شهری یا تصفیه آب با روش‌هایی نظیر یون‌زدایی و تولید آب فوق خالص، تقطیر و یا اسمز معکوس)
- ارائه روش‌هایی برای تصفیه آب مورداستفاده در صنایع داروسازی و آرایشی، بهداشتی
- تعیین مقادیری کمی برای حداقل کیفیت آب مورداستفاده
- اطمینان از عدم تأثیرپذیری آب از موادی که در تصفیه آب مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- ارائه سازوکارهایی برای پایش و کنترل کیفیت آب مورداستفاده در صنایع داروسازی و آرایشی، بهداشتی و حصول اطمینان از خواص فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی آب
- بررسی مداوم تجهیزات تصفیه آب این صنایع و تمیز کردن و ضدعفونی کردن آنها در بازه‌های زمانی مشخص
تولید آب خالص
شرایط متفاوت کیفیت منابع تأمین آب، تصفیه آب و حذف مواد معدنی، مواد آلی، باکتری‌ها و سایر پاتوژن‌ها و ویروس‌ها را برای استفاده در صنایع تولید مواد دارویی و آرایشی دشوار می‌سازد. طراحی سیستم تصفیه آب در این صنایع باید به‌گونه‌ای باشد که علاوه بر حصول اطمینان از حذف کامل آلاینده‌ها و دست‌یابی به بیشترین میزان جریان آب خالص و فوق خالص، هزینه‌های عملیاتی تا حد ممکن کاهش یافته، هدر رفت آب به کمترین مقدار خود رسیده و در مصرف انرژی نیز صرفه‌جویی شود.
برای یک واحد کوچک تولید مواد دارویی و آرایشی، استفاده از آب مقطر و خرید آن می‌تواند یک گزینه مطلوب و مطمئن باشد؛ اما برای واحدهای تولیدی بزرگ‌تر، آب مقطر پاسخگوی نیاز آنها در رسیدن به بالاترین کیفیت ممکن نیست و خرید آن نیز نمی‌تواند برای یک فرآیند پیوسته، اقتصادی و به‌صرفه باشد.
برای آزمایشگاه‌های طبی و تحقیقاتی، استفاده از دستگاه دیونایزر آزمایشگاهی می‌تواند مفید باشد. این دستگاه‌ها تنها نیاز به یک منبع تأمین آب و یک منبع تأمین انرژی دارند. دستگاه‌های دیونایزر می‌توانند آب فوق خالص را با بالاترین کیفیت ممکن (مقاومت الکتریکی ۱۸٫۲ MΩ) و با دبی حداکثر ۵۰۰ لیتر آب در روز، تولید کنند.
هر دستگاه دیونایزر حاوی فناوری‌های مختلفی در تصفیه آب نظیر مراحل پیش‌تصفیه، فیلتر اسمز معکوس (RO)، لامپ اشعه فرابنفش (فیلتر UV)، رزین‌های تبادل یونی (IER) و یون‌زدایی الکتریکی (EDI) است. کنترل فرآیند تصفیه آب در این دستگاه‌ها توسط یک LCD تعبیه‌شده در دستگاه صورت می‌گیرد که در هرلحظه، کیفیت آب تصفیه‌شده خروجی را نمایش می‌دهد. این دستگاه همچنین می‌تواند در مواقع لزوم، هشدارهایی را جهت تعویض فیلترها و یا کاهش کیفیت آب خروجی به کاربر ارائه دهد.
عملیات تولید آب فوق خالص با افزایش مقیاس دستگاه دیونایزر که در بالا توضیح داده شد، صورت می‌گیرد. در افزایش مقیاس این فرآیند، تجهیزاتی نظیر فیلترهای شنی برای حذف ذرات معلق و یا فیلتر کربن اکتیو برای حذف مواد آلی و همچنین حذف کلر و رنگ و بو و مزه به فرآیند افزوده می‌شود. از آب شیرین کن اسمز معکوس برای حذف یون‌ها نیز استفاده خواهد شد و فناوری تبادل یونی برای سختی گیری و حذف کامل یون‌ها از آب به کار می‌آید. اشعه فرابنفش (UV) نیز می‌تواند باعث حذف آلودگی‌های میکروبی آب شود.
افزایش مقیاس فرآیندهای تصفیه آب
امروزه با رشد روزافزون جمعیت و درنتیجه افزایش تقاضا و همچنین تولید محصولات جدید، صنایع تولید دارو و مواد آرایشی و بهداشتی نیز از واحدها و کارگاه‌های صنعتی کوچک به کارخانه‌های بسیار بزرگ تبدیل شده‌اند.
فرآیند افزایش مقیاس از تولید با حجم کم به تولید در حجم زیاد یک فرآیند پیچیده است و نیاز به درک صحیحی از مسائل حیاتی دخیل در روش‌های تولید دارد. در افزایش مقیاس واحدهای صنعتی، موارد زیر باید در نظر گرفته شود:
- تغییرات احتمالی در خواص محصول تولیدی با افزایش میزان تولید
- تصمیم‌گیری برای تولید پیوسته یا تولید ناپیوسته
- تجهیزات احتمالی موردنیاز
- کنترل کیفیت پایدار و مداوم
- سودآوری
افزایش مقیاس موفق زمانی روی می‌دهد که اطلاعات صحیحی از تمام جوانب تولید نظیر ارتقای محصولات، کنترل کیفیت و ... در دسترس باشد.
بی‌تردید با توجه به ضرورت استفاده از آب به‌عنوان یک ماده حیاتی در صنایع تولید مواد دارویی و آرایشی و بهداشتی، افزایش مقیاس تجهیزات تصفیه آب این صنایع نیز از این قواعد مستثنا نیست. نکته کلیدی در این افزایش مقیاس، توجه به کیفیت آبی است که درنهایت باید تولید شود؛ بنابراین آب تولیدشده در سیستم‌های تصفیه آب بزرگ نباید تحت تأثیر این افزایش مقیاس قرار گرفته و از کیفیت آن کاسته شود.
تصفیه آب در بیمارستان‌ها
بیمارستان‌ها به‌عنوان یکی از بزرگ‌ترین مصرف‌کنندگان آب شناخته می‌شوند. آب مورداستفاده در بیمارستان‌ها می‌تواند برای نوشیدن بیماران و کارمندان، شست‌وشوی لباس و همچنین محیط بیمارستان، استفاده در سیستم‌های تهویه بیمارستانی، استرلیزاسیون تجهیزات اتاق عمل، دیالیز بیماران دیالیزی و نیز در آزمایشگاه‌های طبی به‌عنوان حلال مورد استفاده قرار گیرد. ازآنجاکه آب مورداستفاده در هر بخش به‌صورت مستقیم بر سلامت بیماران تأثیرگذار است، توجه به کیفیت آن از اهمیت بالایی برخوردار می‌باشد. اهمیت این موضوع در دیالیز، استرلیزاسیون تجهیزات اتاق عمل و نیز استفاده‌های آزمایشگاهی بسیار بیشتر است و نیاز به دستگاه‌های دیونایزر و همچنین سیستم‌های تصفیه آب برای دست‌یابی به آب فوق خالص در این حوزه را نمایان می‌سازد؛ بنابراین تصفیه آب در بیمارستان‌ها و رعایت استانداردهای بهداشتی و درمانی لازم برای کیفیت آب مورداستفاده در کاربردهای درمانی، امری بسیار ضروری است که می‌تواند روند درمان را تسریع بخشیده و تأثیر بسزایی بر سلامت بیماران و همچنین کارمندان بگذارد.
راهکار
بهتا با تسلط کافی بر استانداردهای لازم برای آب مورداستفاده در تولید محصولات دارویی و آرایشی و بهداشتی، از جدیدترین تجهیزات و فناوری‌های روز تصفیه آب در محصولات و خدمات خود استفاده کرده تا نیاز حوزه بهداشت و درمان به آب باکیفیت و به خصوص آب فوق خالص را برطرف سازد. بهتا از چالش‌های موجود در تصفیه آب بیمارستان‌ها و همچنین آزمایشگاه‌های طبی و تحقیقاتی آگاه است و آمادگی دارد تا بنا بر نیاز مصرف‌کننده، خدمات و محصولاتی اختصاصی برای تصفیه آب ارائه دهد.
برخی فناوری‌های به‌کاررفته در محصولات و خدمات بهتا برای تصفیه آب صنایع داروسازی، آرایشی و همچنین بیمارستان‌ها و آزمایشگاه‌های طبی و تحقیقاتی عبارت‌اند از:
- میکروفیلتراسیون (MF)
- اولترافیلتراسیون (UF)
- اسمز معکوس (RO)
- جذب سطحی
- گندزدایی با اشعه فرابنفش (UV)
