Khóa luận tốt nghiệp – SV: Lê Anh Phi – Đại học Kỹ thuật Công nghệ Tp.HCM
2011
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU HOÀN CHỈNH
MÔ HÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP
CHO CÁC NHÀ MÁY SẢN XUẤT DƯỢC PHẨM
THEO TIÊU CHUẨN GMP - WHO
Ngành : Môi Trường
Chuyên ngành : Công nghệ Môi trường
Giảng viên hướng dẫn : TS. Lê Đức Trung
Sinh viên thực hiện : Lê Anh Phi
MSSV : 09B1080153
Lớp : 09HMT03
TP. Hồ Chí Minh, năm 2011.
1
GVHD: TS. Lê Đức Trung
Khóa luận tốt nghiệp – SV: Lê Anh Phi – Đại học Kỹ thuật Công nghệ Tp.HCM
2011
LỜI MỞ ĐẦU
Trong bất kỳ mỗi thời kỳ, mỗi giai đoạn lịch sử nào thì một sự thật
hiển nhiên luôn luôn đúng đã được chứng minh rằng nước là một yếu tố
đóng vai trò quan trọng và cần thiết quyết định sự duy trì, tồn tại của mọi
vật. Từ thiên nhiên, loài vật, cho đến con người.
Với sự phát triển mạnh mẽ của nước ta hiện nay thì ngành công
nghiệp Dược luôn được đánh giá cao và dành được rất nhiều sự quan tâm,
thu hút đặc biệt của không ít các nhà nghiên cứu và sản xuất trong cùng
lĩnh vực, mở ra nhiều cơ hội lớn cho các doanh nghiệp, nhưng cũng đầy
sự cạnh tranh khắc nghiệt. Trong đó, vấn đề nước sạch (nước tinh khiết
và nước cất) là một trong các yếu tố vô cùng quan trọng, cần thiết và

định. Hiểu rõ về sự cần thiết và tầm quan trọng của nước, cũng như hệ
thống xử lý nước trong các nhà máy dược, em đã chọn đề tài: “ Nghiên
cứu hoàn chỉnh mô hình công nghệ xử lý nước cấp cho các nhà máy sản
xuất dược phẩm theo tiêu chuẩn GMP - WHO ” làm chuyên đề cho Khoá
luận tốt nghiệp chuyên ngành của mình.
• Tính cấp thiết của đề tài:
Ngành công ngiệp Dược nói chung, sản xuất thuốc nói riêng ở nước ta
đang trên đà phát triển, bằng chứng là những năm gần đây ngày càng có
nhiều nhà máy dược mọc lên. Tuy nhiên, không ít các nhà máy (kể cả nhà
máy mới thành lập và nhà máy đã có bề dày sản xuất hàng chục năm) vẫn
không thể tránh được những vấn đề về chất lượng như thuốc bị nhiễm
khuẩn, không đạt chất lượng theo tiêu chuẩn đã quy định và hậu quả là
phải bỏ tất cả những lô thuốc bị nhiễm hoặc không đạt yêu cầu đó. Chi
phí do bị tổn thất là hoàn toàn không nhỏ. Công nghệ xử lý nước cấp để
phục vụ cho ngành dược được xem như một yếu tố chủ chốt quyết định
đến chất lượng thuốc. Vì thế nghiên cứu kỹ hơn nữa về dây chuyền, công
nghệ xử lý nước cho ngành dược (cụ thể là cho súc rữa chai, lọ; pha chế
thuốc,…) là cần thiết và cấp bách.
• Tình hình nghiên cứu:
3
GVHD: TS. Lê Đức Trung
Khóa luận tốt nghiệp – SV: Lê Anh Phi – Đại học Kỹ thuật Công nghệ Tp.HCM
2011
Nghiên cứu về đề tài này cần một khoảng thời gian khá lâu (lên đến
hàng năm) và đặc biệt là phải trải qua thực tế, từ khâu vận hành, bảo trì –
bảo dưỡng hệ thống cho đến khâu quản lý kỹ thuật, chất lượng, hồ sơ
của hệ thống và phải được đào tạo riêng.
• Mục đích nghiên cứu:
- Hoàn chỉnh mô hình công nghệ xử lý nước cấp cho các nhà máy sản
xuất dược phẩm theo khuyến cáo của Tổ chức Y tế Thế giới – WHO.

Chương 1: Tổng quan về xử lý nước cấp trong ngành dược.
Chương 2: Dây chuyền công nghệ xử lý nước.
Chương 3: Hồ sơ nước và một số phương pháp phân tích các chỉ tiêu về
chất lượng nước theo Dược Điển Việt Nam IV.
Chương 4: Những kinh nghiệm trong vận hành và quản lý hệ thống xử lý
nước.
Chương 1
TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ NƯỚC CẤP TRONG NGÀNH DƯỢC
1.1. Phân loại nước
Nước sử dụng trong ngành Dược thông thường được chia ra làm 4 loại
cho các mục đích sử dụng khác nhau.
5
GVHD: TS. Lê Đức Trung
Khóa luận tốt nghiệp – SV: Lê Anh Phi – Đại học Kỹ thuật Công nghệ Tp.HCM
2011
1.1.1. Nước sinh hoạt
Nước sinh hoạt là nước máy thành phố hoặc nước có chất lượng tương
đương, sử dụng cho các khu nhà ăn, nhà vệ sinh, tưới cây hoặc rửa ở các
nơi ngoài khu vực trực tiếp sản xuất.
1.1.2. Nước khử khoáng
Nước khử khoáng là nước sinh hoạt đã qua giai đoạn xử lý, cụ thể là
làm mềm nước và loại bỏ thêm một số ion tạp chất khác có trong nước,
đồng thời cũng phải loại bỏ vi sinh trong một số trường hợp. Nước khử
khoáng được dùng cho nước lò hơi, nồi hấp tiệt trùng thuốc tiêm – nhỏ
mắt (chỉ cần làm mềm nước), tháp giải nhiệt máy lạnh trung tâm, súc rửa
chai lọ thuốc nhỏ mắt (cần loại bỏ vi sinh), súc ống tiêm (cần loại bỏ vi
sinh), vệ sinh máy móc, thiết bị khu thuốc viên – cốm – bột (cần loại bỏ
vi sinh).
1.1.3. Nước tinh khiết
Nước tinh khiết là nước được làm tinh khiết từ nước uống được bằng

o
C trong 5 ngày. Đối với các quy trình vô khuẩn,
cần áp dụng giới hạn cảnh báo nghiêm ngặt hơn. [ Dược điển Việt
Nam IV, tr. 441].
* Trong trường hợp nước cất dùng làm nước vô khuẩn để tiêm:
Nước vô khuẩn để tiêm là nước để pha thuốc tiêm được đựng
trong các ống hoặc chai, lọ thích hợp, đóng kín và được tiệt khuẩn
bằng nhiệt trong điều kiện đảm bảo chế phẩm không có nội độc tố
vi khuẩn. Các đồ đựng dùng chứa nước vô khuẩn để tiêm thường
bằng thủy tinh, hoặc nguyên liệu thích hợp khác đạt các yêu cầu
qui định trong Dược điển Việt Nam. Nước vô khuẩn để tiêm dùng
để hòa tan các thuốc tiêm bột hoắc pha loãng các chế phẩm thuốc
tiêm trước khi sử dụng.
Mỗi đồ đựng phải chứa đủ lượng nước theo qui định cho phép khi
lấy ra. [ Dược điển Việt Nam IV, tr.444].
7
GVHD: TS. Lê Đức Trung
Khóa luận tốt nghiệp – SV: Lê Anh Phi – Đại học Kỹ thuật Công nghệ Tp.HCM
2011
Ngoài các loại nước chính nêu trên, còn có các loại nước khác cũng
được sử dụng trong ngành Dược như: nước không có amoniac, nước
không có carbon dioxyd, nước không có nitrat, nước không có các tiểu
phân (nước được lọc qua màng lọc cỡ 0,22 μm), nước dùng cho sắc ký
(nước khử ion, có điện trở suất không ít hơn 0,18 Mohm – m), nước trao
đổi ion (nước khử ion, có điện trở suất không ít hơn 18 Mohm – m), nước
muối sinh lý (là dung dịch natri clorid 0,9%),…
1.2. Các loại tiêu chuẩn về nước được sử dụng trong ngành dược
1.2.1. Tiêu chuẩn nước sinh hoạt
(Ban hành kèm theo Quyết định của Bộ trưởng Bộ Y tế
số 1329/ 2002/BYT/QÐ ngày 18 / 4 /2002)

3. Ðộ đục (a) NTU 2 (ISO 7027 -
1990)
TCVN 6184-
1996
A
4. pH
(a)
6,5-
8,5
AOAC hoặc
SMEWW
A
5. Ðộ cứng (a) mg/l 300 TCVN 6224 - A
8
GVHD: TS. Lê Đức Trung
Khóa luận tốt nghiệp – SV: Lê Anh Phi – Đại học Kỹ thuật Công nghệ Tp.HCM
2011
1996
6. Tổng chất rắn
hoà tan (TDS)
(a)
mg/l 1000 TCVN 6053 –
1995
(ISO 9696 –
1992)
B
7. Hàm lượng
nhôm (a)
mg/l 0,2 ISO 12020 –
1997

mg/l

0,3

ISO 9390 -
1990

C
13.

Hàm lượng
Cadimi
mg/l 0,003 TCVN6197 -
1996
(ISO 5961-
1994)
C
14.

Hàm lượng
Clorua (a)
mg/l 250 TCVN6194 -
1996
(ISO 9297-
1989)
A
15.

Hàm lượng
Crom

Hàm lượng
Florua
mg/l 0,7 –
1,5
TCVN 6195-
1996
(ISO10359/1-
1992)
B
19.

Hàm lượng
Hydro sunfua
(a)
mg/l 0,05 ISO10530-
1992
B
20. Hàm lượng Sắt
(a)
mg/l 0,5 TCVN 6177-
1996 (ISO
6332-1988)
A
21. Hàm lượng Chì mg/l 0,01 TCVN 6193-
1996 (ISO
8286-1986)
B
22.

Hàm lượng

1986)

C
26.

Hàm lượng
Nitrat
mg/l 50 (b) TCVN 6180-
1996

A
10
GVHD: TS. Lê Đức Trung
Khóa luận tốt nghiệp – SV: Lê Anh Phi – Đại học Kỹ thuật Công nghệ Tp.HCM
2011
(ISO 7890-
1988)
27. Hàm lượng
Nitrit
mg/l 3 (b) TCVN 6178-
1996 (ISO
6777-1984)
A
28. Hàm lượng
Selen
mg/l 0,01 TCVN 6183-
1996 (ISO
9964-1-1993)
C
29. Hàm lượng

2. B: bao gồm các chỉ tiêu cần có trang thiết bị khá đắt tiền và ít biến
động theo thời tiết hơn. Tuy nhiên đây là những chỉ tiêu rất cơ bản để đánh
giá chất lượng nước. Các chỉ tiêu này cần được kiểm tra trước khi đưa
nguồn nước vào sử dụng và thường kỳ mỗi năm một lần (hoặc khi có yêu
11
GVHD: TS. Lê Đức Trung
Khóa luận tốt nghiệp – SV: Lê Anh Phi – Đại học Kỹ thuật Công nghệ Tp.HCM
2011
cầu đặc biệt) đồng thời với 1 đợt kiểm tra các chỉ tiêu theo chế độ A bởi cơ
quan y tế địa phương hoặc khu vực.
3. C: đây là những chỉ tiêu cần có trang thiết bị hiện đại đắt tiền, chỉ có
thể xét nghiệm được bởi các Viện Trung ương, Viện Khu vực hoặc một số
trung tâm YTDP tỉnh thành phố. Các chỉ tiêu này nên kiểm tra hai năm một
lần (nếu có điều kiện) hoặc khi có yêu cầu đặc biệt bởi cơ quan y tế Trung
ương hoặc khu vực.
4. AOAC: Viết tắt của Association of Official Analytical Chemists
(Hiệp hội các nhà hoá phân tích chính thống).
SMEWW: Viết tắt của Standard Methods for the Examination of Water and
Waste Water (Các phương pháp chuẩn xét nghiệm nước và nước thải) của
Cơ quan Y tế Công cộng Hoa kỳ xuất bản.
Do Việt Nam chưa xây dựng được phương pháp xét nghiệm cho các chỉ
tiêu này do đó đề nghị các phòng xét nghiệm nước sử dụng các phương
pháp của các tổ chức này.
(a) Chỉ tiêu cảm quan.
(b) Khi có mặt cả hai chất Nitrit và Nitrat trong nước ăn uống thì tổng tỉ lệ
nồng độ của mỗi chất so với giới hạn tối đa của chúng không lớn hơn 1
(Xem công thức sau).
Cnitrat /GHTÐ nitrat + Cnitrit/GHTÐnitrit < 1
C: nồng độ đo được
GHTÐ: giới hạn tối đa theo theo quy định trong tiêu chuẩn này

- Trên 100 000 dân:
1 mẫu/ 100 000 dân
+ 10 mẫu bổ sung
- Tại nguồn nước

- 1 mẫu tại bể chứa
sau xử lý
và 1 mẫu tại vòi sử
dụng
- 1 mẫu tại bể chứa
sau xử lý và số mẫu
còn lại tại vòi sử dụng
chia theo các nhánh
cấp nước.
C Khi có yêu cầu Theo yêu cầu
1.2.2. Tiêu chuẩn nước khử khoáng
Nước khử khoáng phải đáp ứng các tiêu chuẩn trong nước sinh
hoạt, bên cạnh đó cần chú ý đến độ cứng toàn phần <1ppm (sử dụng
cho lò hơi) và giảm nồng độ vi sinh cho các giai đoạn sản xuất.
1.2.3. Tiêu chuẩn nước tinh khiết
Bảng 1.2: tiêu chuẩn nước tinh khiết
Chỉ tiêu kiểm tra Giới hạn chấp nhận (tiêu chuẩn DĐVN
IV )
Hình thức
Chất lỏng trong, không màu, không mùi,
không vị
pH 5,0 đến 7,0
Amoni Không quá 0,2 phần triệu
Clorid Đạt theo tiêu chuẩn qui định
Nitrat Không quá 0,2 phần triệu

cáo của GMP – WHO.
1.3.1. Yêu cầu về thiết bị, máy móc trong hệ thống
Trước hết, các thiết bị, máy móc trong hệ thống phải có nguồn gốc,
xuất xứ rõ ràng. Trong hệ thống nước, các giai đoạn xử lý đầu không
có yêu cầu khắc khe về thiết bị cũng như đường ống kỹ thuật. Nhưng
từ giai đoạn cuối, tức từ bồn chứa nước thành phẩm đến các điểm sử
dụng nước trong khu sản xuất thì có yêu cầu riêng. Bồn chứa nước
tinh khiết hoặc nước cất, bơm phân phối nước, vỏ bình lọc, đường ống
14
GVHD: TS. Lê Đức Trung
Khóa luận tốt nghiệp – SV: Lê Anh Phi – Đại học Kỹ thuật Công nghệ Tp.HCM
2011
dẫn nước, co, van, vòi lấy nước, nói chung là những gì tiếp xúc với
nước, tất cả phải được làm bằng thép không rỉ, thường là bằng inox
SS316L.
Các yêu cầu cụ thể như sau:
- Bồn chứa nước tinh khiết hoặc nước cất:
+ Vật liệu: thép không rỉ, hoặc inox SS316L.
+ Bề mặt bên trong phải láng, bóng, có nắp đậy kín và phải dễ
vệ sinh.
+ Lọc khí, cỡ 0.22 μm, lắp trên phần nắp bồn.
+ Bóng UV: tiệt trùng không khí.
+ Phao báo mức: không được dùng loại phao điện thông
thường, có thể dùng loại báo mức bằng điện cực thanh inox nhưng
loại này hiệu quả kém bởi phụ thuộc vào độ dẫn điện của nước, tốt
nhất nên dùng loại báo mức bằng bộ công tắc áp suất.
+ Riêng đối với bồn chứa nước cất thì cần phải có thêm van cấp
khí sạch. Mục đích khi xả đáy đảm bảo không cho không khí bên
ngoài xâm nhập vào bồn chứa.


17
GVHD: TS. Lê Đức Trung
Khóa luận tốt nghiệp – SV: Lê Anh Phi – Đại học Kỹ thuật Công nghệ Tp.HCM
2011
Hình 1.6: khoảng chết a < 1.5 d
- Tất cả các mối hàn phải phẳng, không được gồ ghề hay có lổ
rỗng để tích nước. Thông thường phải hàn bằng loại hàn tig hay
hàn argon, tốt nhất là sử dụng công nghệ hàn bằng máy tự động,
mối hàn phải được siêu âm kiểm tra nhằm đảm bảo đúng yêu cầu
kỹ thuật.
- Nước tinh khiết phải được bơm tuần hoàn liên tục 24/24. Riêng
nước cất, không cần bơm tuần hoàn nhưng phải sử dụng nước
trong ngày, quá 24 tiếng phải xả bỏ hết lượng nước cũ. Nếu muốn
sử dụng lại nước cất thì phải bơm nước tuần hoàn liên tục và phải
có thiết bị gia nhiệt, đảm bảo luôn giữ nhiệt độ nước trong bồn
chứa tối thiểu là 75 đến 80 độ C.
1.3.2. Yêu cầu về hồ sơ kiểm soát và quản lý của hệ thống
- Tất cả các thiết bị phải được dán nhãn. Đường ống trên hệ thống
và phân phối phải có mũi tên chỉ hướng của dòng nước. Các van
phải được đánh số thứ tự.
18
GVHD: TS. Lê Đức Trung
Khóa luận tốt nghiệp – SV: Lê Anh Phi – Đại học Kỹ thuật Công nghệ Tp.HCM
2011
Hình 1.7: đường ống được dán nhãn và có mũi tên chỉ hướng
- Tại nơi vận hành phải có bảng hướng dẫn vận hành và nhật ký
vận hành hệ thống. Ngoài ra, một hệ thống nước cần phải có các
loại hồ sơ sau:
- Nhật ký bảo trì – bảo dưỡng hệ thống, thiết bị.
- Lý lịch máy và thiết bị

nước máy thành phố hay nước sông, Song, tất cả đều phải đạt tiêu
chuẩn nước sinh hoạt. (theo mục 1.2.1 trong chuyên luận này). Ngoài
20
GVHD: TS. Lê Đức Trung
Khóa luận tốt nghiệp – SV: Lê Anh Phi – Đại học Kỹ thuật Công nghệ Tp.HCM
2011
ra, cũng cần quan tâm thêm chỉ tiêu pH, độ dẫn điện. Đây là hai chỉ
tiêu quan trọng cần khảo sát trước khi quyết định chọn quy trình xử lý.
Thông thường pH nước cấp đầu vào từ 6.5 – 8.5, độ dẫn điện từ 70 –
150 µS/cm.
Ví dụ, kết quả phân tích một mẫu nước nguồn tại Khu Chế Xuất
Tân Thuận, Quận 7, Tp.HCM vào đầu năm 2011 như bảng 2.1.
Bảng 2.1: kết quả phân tích các chỉ tiêu cần thiết cho việc thiết
kế một dây chuyền công nghệ xử lý nước cho ngành Dược
NO. Parameters Unit Result
Chemical
1 Colour Clear Colourless
2 Odour - Odourless
3 pH - 6.92
4 Conductivity µS/cm 74.3
5 Turbidity NTU <1
6 Total Solids mg/l 52
7 Total Dissolved Solids mg/l 52
8 Total Hardness (as CaCO
3
) mg/l 19.57
9 Calcium Hardness (as CaCO
3
) mg/l 7.21
10 Total Alkalinity (as CaCO

Có rất nhiều giải pháp để lựa chọn một công nghệ. Công nghệ càng
hiện đại thì chi phí đầu tư ban đầu càng cao. Tuy nhiên, nếu xét về mặt
lâu dài thì các dây chuyền hiện đại lại có chi phí vận hành thấp. Do ít
sử dụng hóa chất, nhân công, và chi phí bảo trì – bảo dưỡng, vệ sinh
tái sinh cũng giảm, đồng thời tính ổn định của hệ thống lại lâu dài. Ví
dụ như công nghệ truyền thống là trao đổi ion bằng hạt nhựa sẽ phát
sinh chi phí hóa chất và nhân công để làm công tác tái sinh, hoàn
nguyên định kỳ. Trong khi công nghệ trao đổi ion bằng điện (EDI) thì
hoạt động ổn định hơn, đơn giản và được tích hợp lại nhỏ gọn, an
toàn. Tất nhiên chi phí đầu tư ban đầu cho EDI phải đắt hơn nhiều so
với công nghệ truyền thống. Một đặc trưng trong ngành dược là
thường xét đến giải pháp kỹ thuật an toàn, ổn định và hiệu quả cho hệ
thống nước hơn là chỉ mỗi hiệu quả kinh tế. Thật vậy, chỉ cần chất
lượng nước có vần đề là ảnh hưởng đến cả một lô thuốc, có khi phải
tiêu hủy hoàn toàn lô thuốc đó, thiệt hại về kinh tế tính ra không phải
là nhỏ. Thế nên điều cần nhất chính là sự ổn định về chất lượng của hệ
thống.
22
GVHD: TS. Lê Đức Trung
Khóa luận tốt nghiệp – SV: Lê Anh Phi – Đại học Kỹ thuật Công nghệ Tp.HCM
2011
23
GVHD: TS. Lê Đức Trung
Sơ đồ 2.1: Phân tích nhu cầu sử dụng nước
Như vậy, tổng lượng nước cấp vào nhà máy là 120 m
3
/ngày, tổng lượng nước thải vào hệ thống cống
dẫn vào hệ thống xử lý nước thải là: 101 m
3
/ngày. Tỷ lệ thải bỏ là: 101/120 = 84.2 %.

Vào tđấ
Và k.khí
Vào hệ
th ng xố ử
lý n cướ
th iả
4 m≠
3
/ngày
1 m≠
3
/ngày
5 m≠
3
/ngày
4 m≠
3
/ngày
Th t thoátấ
H th ngệ ố
N c t i câyướ ướ
H th ngệ ố
Các khu v sinhệ
20 m≠
3
/ngày
Phân x ngưở
Viên - C m - B tố ộ
36 m≠
3

Bồn chứa 3
(thành phẩm)
Đèn
UV
Đèn
UVLọc o.2
micron
Bơm tuần hoàn

Trích đoạn Hờ sơ thẩm định nước Sở tay chất lượng nước ngày liên tiếp Khi cĩ yêu cầu Báo cáo thẩm định (VR)

---