工艺用水（精选7篇）
工艺用水 篇1
专利号:200710014824.4
一种工艺流程简单、设计合理、水处理效果好的可以将污水处理为直饮水的水处理工艺, 其工艺流程是:城市污水通过生化处理成为中水, 再将处理成的中水引入后续水处理系统, 后续水处理系统则包括相互串联的O3催化氧化、改性无机复合阴离子交换滤料、改性无机复合阳离子交换滤料及核电纳滤, 通过该电纳滤出来的水则成为直饮水。
将污水处理成为直饮水的水处理工艺, 其改性无机复合阴离子交换滤料是以天然的铝硅酸盐为原料, 粉碎后选择10至20目的颗粒在5%～10%的氢氧化钠溶液中浸泡18至20小时, 用水冲洗干净、待水份蒸发干净后置于800℃～1000℃高温下煅烧2至3小时, 自然冷却, 既得该滤料。
改性无机复合阴离子交换滤料可选择5%～10%的碱对其进行再生, 再生时间一般为10至12小时。
该处理方法原料易得, 投资和运行成本低, 达到饮用水的标准。
工艺用水 篇2
医疗器械生产企业应当按照《医疗器械生产质量管理规范》（国家食品药品监督管理总局公告2014年第64号）的要求，加强对工艺用水质量的管理，确保工艺用水的制备和使用不对医疗器械产品质量造成影响。
一、适用范围
本指南所指工艺用水是医疗器械产品实现过程中使用或接触的水的总称，以饮用水为源水，主要包括符合《中华人民共和国药典》规定的纯化水、注射用水和灭菌注射用水，还包括体外诊断试剂用纯化水、血液透析及相关治疗用水、分析实验室用水等。工艺用水主要用于：可作为产品的组成成分；可用于试剂的配制；可用于零部件、半成品或外协件、成品、包装材料的清洁；可用于产品的检验；可用于洁净环境的清洁；可用于洁净室（区）内直接接触产品的工装、工位器具、设施设备的清洁；可用于洁净室（区）内工作服及人员的清洁等。
本指南适用于医疗器械生产企业对工艺用水的相关管理，医疗器械生产企业应当制定风险防控措施，按照有关技术标准的规定,确保所用工艺用水的用途合理，质量符合产品生产工艺要求。
二、质量管理指南
（一）应当根据工艺用水有关的法规文件、技术标准，结合所生产产品特性及工艺用水用途明确所需工艺用水种类，确保工艺用水的要求符合法规及相关标准规定。
（二）应当根据工艺用水种类和用量确定适宜的制水系统，确保制水系统的功能及配备的设施与工艺用水的制备相适应。
（三）应当确定工艺用水的传输形式，用量较大时应当通过管道输送至洁净室（区）的用水点。通过管道输送时，应当对工艺用水种类、流向进行标识。
（四）应当确保与工艺用水直接接触的储罐、输送管道的材质不对工艺用水造成污染和影响，设计安装方式应避免死角盲端，以防止微生物的滋生。
（五）应当对制水系统的安装、运行和性能等进行验证和确认，确保制水系统持续、稳定生产出符合标准、适合产品生产要求的工艺用水，并保存制水系统验证计划、方案、报告以及再确认等相关技术资料。
（六）应当保存制水系统的设计图纸、使用说明书、工艺用水制备流程图、技术文件等档案资料。
（七）应当确定工艺用水制备和检验的责任部门及岗位人员，岗位人员应当熟悉相关的法规，具备与岗位相适应的专业知识和工作经验，并保存相关人员培训记录。
（八）应当制定工艺用水管理规定，对工艺用水的制备方法、检验、使用期限以及储存要求等内容进行规定，对制水系统操作规程、储罐和输送管道清洗消毒方法以及制水系统日常维护、验证确认等内容进行规定，并保存相关活动记录。
（九）应当确定工艺用水取样点，制定取样点分布图，至少应当包括总送水口、总回水口及管路最远端取样点，并确保取样点设置合理。
（十）应当制定工艺用水检验规程，确定工艺用水的检验项目、方法和检验周期，按照法规及相关标准要求对工艺用水指标进行定期检验，并保存工艺用水检验记录。对于法规及标准尚未明确规定的，企业应当对水质检验的项目、检验周期进行验证和确认。
（十一）应当具备理化指标、微生物限度的检验能力和条件，保存试剂配制所需工艺用水使用记录。
（十二）应当确定对制水系统适宜的消毒方法和频次，并予以验证。清洗消毒方法不得污染水质，不得对储罐、输送管道等造成影响，并保存储罐、输送管道清洗消毒、验证等记录。
（十三）应当对制水系统进行定期维护。涉及需计量、校验的仪表、器具应当定期计量、校验，标识明显，并保存制水系统仪表、器具的计量、校验证书。委托制水系统厂家进行维护、清洗消毒的，应当与委托制水系统厂家签订协议，规定技术要求、质量要求等内容，明确双方所承担的质量责任，并保存相关记录。
（十四）应当结合实际生产需要对工艺用水质量进行定期分析，编写分析报告，并保存相关记录。
工艺用水 篇3
随着近些来一些饮用水污染事件的不断出现，人们也开始加强了对生活饮用水质量问题的重视程度。对饮水的水质产生影响的主要因素包括处理工艺的不同和水源选择的不同，为了更好地了解以上这两大影响因素对于生活饮用水质量产生的具体影响，本文通过一些具体的调查和研究对其进行如下的论述。
一、水源水的不同对生活饮用水的水质造成的影响
在某市随机选择五个不同的地区的饮水供应设施作为调查的监测点，实际进行记录和整理，针对不同的监测地点选择其中最为合适的作为最终的实际监测点。再对每个地点进行监测时，需要针对水源处的丰水期以及枯水期分别进行水样的采集，按照国家制定的饮用水相关卫生标准和检测标准进行水样的采集和评价。将水样具体数据输入数据库，同时借助于一些统计软件进行统计和分析。以某地区的多处水源地为例，该地区的供水工程选择的水源包括地下水和地表水，其中地下水占据整体的75%，地表水占据剩余的25%，最终调查的水源类型情况见下表1。
结合国家制定的水源卫生标准对上述情况中各个监测点收集到的水源卫生情况和质量情况进行检验，最终得出不同水源类型的各项水样的合格率。
通过上述调查可以发现，地表水的影响效果相对较差，其中又以湖泊水、水库水以及江河水的合格率最高。
二、处理工艺的不同对生活饮用水的水质造成的影响
不同的处理工艺对于饮用水中一些污染物的去除侧重点也是不同的，因此最终的处理效果也出现了比较大的差异，需要给水部门能够结合不同的水源特点选择合适的处理工艺，这样才能够保证饮用水水质处于一个相对较高的水平。
（一）预处理方法
1、在水源中投加活性炭等吸附剂
在遇到一些污染比较严重的水源时，通常需要在水中投加一些活性炭对其中的色度、气味等进行吸附，作为整个处理工艺的预处理阶段，能够将水中一些悬浮的可见污染物质进行有效的去除，同时还能够将水中一些具有刺激性气味的成分进行有效的吸附。
2、在水源中投加生物絮凝剂
通过絮凝沉淀作用，可以借助于生物絮凝剂将悬浮物进行聚集，之后再受重力的作用通过过滤的方式进行去除，采用这种方法通常不会对原有的水源造成污染，不会影响到居民正常饮用水的使用，通常和助凝剂一起配套使用。
3、滤池过滤
与生物絮凝法一起配套使用，通常会在滤池中放入大量的粒径较小同时比表面积较大的填料对水中的悬浮物和胶体等污染物能实现有效的去势，一般情况下，自来水厂还会在滤池中加入一些生物膜，这种处理工艺对于水源中的氨氮成分具有很好的去除效率，但是與活性炭相类似，生物膜通常也需要定期进行更换，同时造价更高。
（二）深度处理
1、臭氧-活性炭处理工艺
通过将臭氧处理和活性炭处理相结合的方法，能够对水中的一些污染物进行脱色和除臭，同时对于水源中含有的有机污染物还能够实现有效的降解。采用臭氧这种处理工艺能够将水中的有机污染物进行有效的去除，臭氧可以将一些大分子的有机物通过氧化作用转变成小分子的有机物，这样就能够更加方便用于活性炭的吸附作用。
2、生物膜法
采用这项技术通常包括：超滤和反渗透技术等，这种处理工艺的处理效果非常好，经常应用于一些饮用水工程的净化操作中。借助于超滤这种处理工艺，在处理水库水源、泉水水源时的效果较好，对其中的细菌和浊度进行去除时都有着比较好的处理效果，除此之外，其对于地下水水源中的硝酸盐和硬度同样能够起到很好的处理效果。
结束语
综上所述，生活饮用水的水质直接关系到居民的身体健康，处理工艺的不同和水源处的选择都会对水质造成不同程度的影响，因此，给水部门在进行水源和处理工艺的选择时，应该做好充分的调查和分析，优先选择那些水质最佳、工程成本最低的水源和处理工艺。
（作者单位：中国能源建设集团湖南省电力设计院有限公司）
作者简介
梁辅仁，男，1970年9月，汉族，籍贯：湖南省涟源市，本科，高级工程师，主要研究方向：给排水，单位：中国能源建设集团湖南省电力设计院有限公司.
血液透析用水的生产工艺探讨 篇4
随着中国经济的快速发展与医疗卫生条件的日益提高, 大量的尿毒症患者选择用血液透析的方式排出体内毒素, 血液透析的实际实施次数越来越多。血液透析患者每周大约要使用300~400 L透析液, 其中绝大部分为透析用水。透析用水中的小分子物质可以通过半透膜进入血区, 从而引发血透病人近期和远期的并发症[1], 因而透析用水在整个透析过程中至关重要, 关系到透析质量甚至病人的生命安全。目前, 我国关于血液透析用水的生产工艺尚无统一的标准, 因此, 探讨血透用水的生产工艺、过程控制具有重大的理论和现实意义。本文以我院的水处理系统为例, 对血透用水的生产工艺进行阐述。
1 血透用水的生产工艺
1.1 预处理系统
预处理的作用:满足反渗透系统进水水质的要求, 去除原水中的胶体物质、悬浮杂质、有机污染物、致热源和钙、镁、氯等离子, 防止膜表面结垢、污染及物理和化学损伤, 以保证反渗透系统的正常运行, 延长反渗透膜的使用寿命。血液透析用水处理工艺流程, 见图1。
(1) 原水箱。水处理系统与原水 (一般选用自来水) 之间要有有效的隔离手段。我院早期使用的是过滤器, 现在改用原水箱。选用原水箱的用意有二:一是保证一定的原水储备, 这能够缓和自来水在短时间内降压时的供水压力;二是供水管网停水后的污物和气体, 可通过原水箱排出, 以防止水泵和前处理系统被污染。我院使用容量为2 m3、圆筒状的不锈钢桶做原水箱, 在原水箱上部安装有用来指示水位状态的上、下限报警开关, 开关的通、断以自身连接的浮力球做动力。进水阀为浮球阀, 水箱的底部安装有一个排污阀。笔者认为, 用原水箱隔离原水与水处理设备比单纯使用过滤器进行隔离的效果要好一些, 但通常医疗单位往往不会注意这一点。
(2) 砂虑器。原水箱内的原水经原水泵增压供出, 首先经过砂滤器 (介质过滤器) , 主要用于除去水中的胶体及悬浮物等杂质。根据我院预计的产水量, 罐体选用唯赛勃 (wave cyber) 玻璃钢压力罐, 高度为1721 mm, 外径为555 mm, 进出水口为上开口、内螺纹 (4"-8 UN) 结构, 进、出水管路选用Ф40 mm的UPVC管, 布水器选用锥形条状进出水孔布水器。
自动头选用美国GE旗下的阿图祖 (Autotrol) 的产品, 该产品性能可靠、功能强大, 可通过控制面板编程, 利用马达驱动改变多路阀的通断状态, 自动运行产水模式、冲洗模式、反冲洗模式或再生等模式 (软水器用) , 并可以通过手动选择单独运行任一工作模式, 阿图祖自动头控制面板示意图, 见图2。例如产水时, 多路阀在产水状态, 经原水泵增压后的原水, 沿着多路阀的进水口进入介质过滤器, 经滤料过滤→布水器→布水器引水管路→多路阀→出水口供出;反冲洗时, 多路阀在马达的驱动下, 将阀体内的水路进行转换, 把多路阀的出水口关闭, 废水口打开, 对滤料进行反向冲洗, 反冲时水流在滤料中的流动方向与产水时的方向相反, 污水沿废水口排放。多路阀及介质过滤器示意图, 见图3。
注:左边的按钮:service-服务, start-开始 (启动) ;中间旋钮:skipper wheel-跳 (针) 轮, skipper pin-跳针, day of week- (再生) 周期设定, day- (再生) 日期设定;右边的按钮 (用于时分设定) :time arrow-时间设定指示箭头, time knob-时间设定旋转把手。
在施工工艺上, 砂滤罐内部滤料由低到高依次填充:沿布水器的引水管路, 由下向上依次填充规格为1.0~2.0 mm的大颗粒石英砂, 厚度约200 mm, 以覆盖住布水器为宜;再填充规格为0.5~1.0 mm的石英砂, 厚度约750 mm;最上层填充规格为0.5~1.0 mm的无烟煤层, 厚度约450 mm, 再安装好自动头, 介质过滤器就制作完成了。滤料的填充高度一般为罐体高度的2/3左右, 填料与罐体的顶部留出500 mm的空间, 防止反冲洗时把滤料冲出介质过滤器。血透用水一般使用压力式介质过滤器, 若采用单层滤料过滤, 滤料要使用均粒度在0.5~1.2 mm的石英砂或无烟煤, 填装厚度约1200 mm;也可以使用由石英砂与无烟煤按2:1比例组成的双层滤料进行填充, 填装厚度约1200 mm[2]。由于无烟煤的比重较轻, 反冲洗时滤料颗粒容易松动、翻滚, 因而填充前要擦洗干净, 避免滤料板结。新填充的滤料尽可能多反冲几次, 以把填料里的杂质冲洗干净。砂滤罐内的填料可用时间很长, 建议5年左右更换一次。反冲洗操作一般每2天进行一次。
锰矿砂滤料具有过滤和除铁 (锰) 的双重效果。在使用老旧水网供水、或使用地下水或半地下水供水的地区, 若水中含铁量>0.3 mg/L, 介质过滤器中应考虑增加锰矿砂滤层;若水 (如地下水) 中的含氧量较低, 还要考虑增加曝气设施[3]。
(3) 活性炭罐。活性炭罐是预处理系统中的重要部分, 其微孔结构可以提供非常大的比表面积, 可吸附水中的可溶性有机物、活性氯和氯胺、致热源、色素等污染物[4]。
活性炭罐的结构与砂滤罐一致, 在填料时, 先在最底层铺设一层大颗粒的均粒度在1.0~2.0 mm的石英砂, 厚度以覆盖住布水器为宜;再添装均粒度在0.5 mm~1.0 mm的中等颗粒的石英砂, 厚度约20 cm, 目的是滤除破碎的活性炭微粒, 以免堵塞布水器孔;再填充粒度在6~12目的果壳 (椰壳) 活性炭, 填充厚度约1200 mm, 再安装好自动头, 经充分的反冲洗就可以使用了。活性炭的使用寿命约2年, 若监测到活性炭罐的出水氯超标, 经反冲后仍不合格, 就要更换新的活性炭了。
需引起注意的是:由于原水 (自来水) 多用氯化消毒, 氯不但会引起病人溶血、贫血等症状, 而且能透过反渗透膜并对反渗透膜有较强的破坏作用, 因而透析用水的氯浓度不能过高。例如, 聚酰胺复合膜要求进水自由氯浓度<0.1 mg/L。
血透用水处理系统不同于其他的水处理系统, 对氯的去除首选活性炭吸附法。活性炭必须是吸附量大且吸附速度快的优质果核壳活性炭, 如椰壳、杏仁壳活性炭等。活性炭的碘吸附值≥900 mg/g, 且还要有足够的机械强度, 确保反冲过程中基本不会被破碎。活性炭的填充量, 可根据空床接触时间EBCT (即水流经罐体时, 水与活性炭接触时间) 用下列公式计算得出:EBCT=V/Q, 式中, EBCT:空床接触时间 (min) ;V:罐中的活性炭体积 (m3) ;Q:设计吸附流量 (m3/min) 。
在最大设计处理水流量条件下, 单个活性炭吸附罐一般取10~30 min的空床接触时间。空床接触时间的取值也要考虑到当地的水质情况、期望的出水水质、炭床的耗竭速度以及炭床更换周期等诸多因素。当然, 也可以通过现场试验, 以余氯的完全吸附为最终目的确定活性炭的填充量。如果应用一级活性炭过滤无法完全去除余氯, 也可以串联使用两级活性炭罐。
(4) 软水器。软水器实质是一个离子交换器, 当原水经过阳离子树脂 (Na+型) 交换床时, 水中的Ca2+、Mg2+等阳离子与交换树脂的Na+进行交换, 降低了水的硬度, 使水质得到软化, 既有效地保护了反滲膜, 又可防止患者在透析过程中, 由水中的Ca2+、Mg2+过高而引发“硬水综合征”。其结构与前级的活性炭罐相似, 只是罐内填充的是阳离子树脂 (本例用量160 L) 和用于树脂再生用的盐缸, 软水器的自动头可程控多路阀, 定时完成产水、再生、冲洗等整个过程。软水器结构示意图, 见图4。
树脂的再生:采用不含添加剂的大颗粒食盐 (Na Cl) 饱和溶液作为再生剂。交换树脂的使用寿命约2年, 如果检测到交换树脂再生后水的硬度仍然超标, 就只能更换新的交换树脂了[5]。
在软水器和反渗透装置之间安装5μm的保安过滤器, 用来滤除预处理过程中产生的细小物质 (如微小的石英沙, 活性炭及破碎树脂等) , 以确保水质过滤精度及保护反渗透膜不受颗粒物质的损害。
1.2 二级反渗透系统
二级反渗透系统主要用于除去水中的无机盐类、有机物、细菌及热源等。它在一级反渗透系统去除水中98%污染物的基础上, 将第一级反渗透的产品水, 作为第二级的进水再次进行反渗透处理, 再去除70%的离子。相对于一级反渗透产品水来说, 二级反渗透产品水的水质大大提高。二级反渗透系统主要由高压水泵、流量调节阀、浓水调节阀、压力表、反渗透膜 (半透膜) 组件及控制测量系统等组成。二级反渗透装置示意图, 见图5。
本机第一级反渗透装置 (RO装置) 选用两只八英寸的海德能聚酰胺复合膜 (ESPA2-8040) , 每只设计产水量1000 L/H, 在同一个压力容器内采用串联的方式连接, 一级RO装置见图5虚线框内部分。第二级RO装置采用六只四英寸 (ESPA2-4040) 反渗透膜, 每只设计产水量250L/H, 每两只反渗透膜在同一只压力容器内串联 (连接形式同一级反渗透膜组件) 后, 形成a-b-c三只反渗透膜组件, a、b两个反渗透组件并联使用。a、b两组件产生的浓水, 做c组件的进水供给c组件。为提高水的回收率, 一级反渗透浓水要回收使用, 二级反给透c组件的浓水, 全部回收到一级高压水泵的进水侧继续使用。a-b-c三个组件生产的产品水共同供给血透机使用。
2 水处理系统的设计选型要点
我院的水处理系统是按25台血透机的最大用水量设计的。在设计选型时, 一般要考虑如下几点:
(1) 总产水量。一般每台血透机的默认用水量为500 m L/min, 但在高通水量透析中, 要考虑到可能会将透析量提高到700~800 m L/min, 还要考虑到冲洗和透析液配置的需要, 所以, 实际产水量要比血透机的理论总用水量至少高20%。
(2) 预处理的容量。由于反渗透系统产水时, 要排出大量的浓水, 水的回收率 (被使用的产品水与消耗的原水的比率) 约为50%~60%。考虑到预处理的填料老化等因素, 预处理的产水量至少为成品水总产水量的2倍。
(3) 活性炭、离子交换树脂的填充量。水的流速与活性炭、树脂的填充量要精心计算, 要保证原水经过活性炭罐和软水器 (树脂床) 时, 要有足够的空床接触时间[6], 并且要反复检测验证。
(4) 反渗透膜。在反渗透膜的选择上, 要考虑在当地的最低水温条件下, 反渗透膜的总透水量和脱盐率。厂家提供的一般是指进水温度在25℃时的透水量和脱盐率。但是, 当温度每升高1℃, 透水量就会增加2%~3%, 脱盐率却减少了[7]。在二级反渗透系统中, 还要考虑到一级和二级反渗透膜的配比问题, 由于一级膜进水中的离子浓度高于二级膜, 同等条件下透水量比二级膜低, 在选型时, 一级反渗透膜的理论总透水量比二级膜高20%以上。
(5) 经反渗透后的成品水与血透机之间, 在设计上应尽量减少中间环节, 如成品水箱、紫外线灭菌装置等。管材宜使用不透光的材质, 且内壁光滑, 易于安装, 水通路不留死角。产品水的供水管路要使用经过热消毒的、不锈钢或PP-R管等耐热性好且溶出物少的管材。
(6) 不主张在RO膜的出水侧使用紫外线灭菌装置, 因该装置虽能灭菌, 但内毒素指标会增加。若血透机自身无内毒素过滤器, 建议在紫外线灭菌装置后增加内毒素过滤装置。据试验结果证实, 紫外线照射几十秒就能杀菌[8], 但在持续供水的情况下, 流经紫外线灭菌装置的水的紫外照射时间不足, 灭菌效果并不是很理想。
3 结束语
虽然目前国内对血透用水的生产工艺尚无统一的规范, 但国家食品药品监督管理局于2005年7月发布了YY0571-2005《血液透析和相关治疗用水》标准, 规定了微生物和化学污染物最低要求。我院通过和生产厂家合作, 由过去使用的一级反渗透系统 (带成品水箱、紫外线灭菌装置、管路消毒为化学消毒) , 改为二级反渗透系统 (成品水直接供给、管路消毒为热消毒) , 经第三方检测, 我院的血透用水的水质, 大大优于国家标准的规定。
参考文献
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[7]窦照英, 张烽, 徐平.反渗透水处理应用问答[M].北京:化学工业出版社, 2004.
生物制药工艺用水的管道设计 篇5
纯化水和注射用水是生物制药行业生产中极为重要的一种原料, 它必须符合《中国药典》二部的标准。在《中国药典》2010年版中对纯化水及注射用水的性状、PH值、TOC (总有机碳) 、电导率、易氧化物、重金属、硝酸盐、亚硝酸盐、氨、细菌内毒素、微生物限度等指标都有明确的标准如表1所示。
*是兰州生物制品研究所的检测标准
表1中的指标除了微生物、细菌内毒素两个指标以外, 其他的均可以通过原水的预处理、反渗透过滤及电渗析等制水方法来得到控制。工艺用水通常是连续生产使用的, 微生物的检测一般情况为一周送检一次, 检测结果是滞后于水的使用的。为了确保工艺用水的质量, 设计一个能保质保量输送工艺用水的循环管道系统是极为重要的。
兰州生物制品研究所对工艺用水的循环管路及分配系统的基本要求如下:1.采用316L不锈钢管材内壁电抛光并作钝化处理;2.管道采用热熔式氩弧焊焊接, 或者采用卫生夹头分段连接;3.阀门采用不锈钢聚四氟乙烯隔膜阀, 卫生夹头连接;4.管道有一定的倾斜度, 便于排除存水;5.管道采用循环回路, 并联或串联各个用水点, 以串联连接为好;6.管路可以用纯蒸汽消毒, 消毒温度121℃。而控制微生物数量的方法主要还是管道流速要高, 在线消毒系统及定期消毒系统, 现在主要讨论一下管道流速的设计及定期消毒系统。
2 工艺用水管道的流速
由以上基本要求来说工艺用水的输配系统应采取循环方式。所有使用点都串联在这一循环管路上, 管路内的高流速设计可以有效控制微生物的数量。
由于工艺用水输送泵的输送量是一定的, 如果输送管路为同一管径, 通过循环管路到达各个使用点之后, 随着各使用点用水量的增加管路末端的流量就会减小, 流速也会减小, 很有可能会低于最低设计流速, 而使得微生物数量不能得到有效的控制, 所以循环管路一般会选择渐变缩小管径的设计, 也就是末端管径逐渐减小, 这样管道末端也能有很高的流速。但是管径逐渐缩小的管路设计又有可能保证不了各个用水点的用水负荷, 而且在施工难度上也有所增加。所以管道流速匹配设计常常把输配管路管径设计为两个数值, 在最后一个使用点之前设计一个较大的管径, 而之后就设计一个较小的管径, 而较小管径的这段管路即为输配系统的回水管路。
从流体力学来说流体在管道内流动可分为三种流动状态, 一种是层流 (滞留) , 一种是湍流, 还有一种介于这两种之间。1.层流的流体质点的运动轨迹成轴向有条不紊运动, 流体处于这样的流动状态下其雷诺数 (Re) 小于2300。2.湍流的流体质点的运动轨迹不仅有轴向流动, 同时又有径向流动, 流体处于这样的流动状态下其雷诺数 (Re) 大于4000。3.流体的雷诺数 (Re) 处于2300~4000时其流动状态为过渡状态, 也称之为不稳定状态。
由于流体的粘度不同其过渡状态的雷诺数也不同, 当雷诺数超过10000所有的流体都处于湍流状态。只有流体真正处于稳定的湍流状态下, 流体中的质点才不至于停留在管壁上。微生物的分子量比水的分子量大很多, 输配管路管壁上的轴向流速为零, 但径向流速不为零, 管壁上的微生物的动量也就大于水的动量, 所以处于稳定状态的湍流中的微生物不易滞留在输配管路的管壁上生长从而形成生物膜。由此可见工艺用水输配管路管径的雷诺数必须大于10000。
ISPE指南中指出防止营养物聚集和细菌黏附在管壁所需流速要超过3ft/s或雷诺数大于湍流值。从我们工艺用水的输配管路实际运行来看, 当在生产中大量用水期间, 保证管道中流速大于3ft/s或更高的流速是很容易的, 但是在停产期间或用水量很小的运行情况下, 由于输送管路管径较大, 回水管路的管径较小其流速已达到流速上限时, 输送管路的流速不能够达到3ft/s。但是如果雷诺数达到20000以上, 流速较低也能保证管道中不利于微生物的生长从而可有效控制其数量, 在全球许多大的制药公司普遍采用输配管路的管径雷诺数达到20000以上的设计, 这样更符合实际。就我所的情况而言, 大的车间像疫苗项目楼、L501、L701的工艺用水均处于供不应求的状况, 而小的车间由于制品的生产周期不同有间歇停产的情况, 再生产的时候工艺用水输配管路就需要消毒灭菌。
3 工艺用水输配系统的定期灭菌。
整个工艺用水输配系统运行了一定的周期之后, 微生物限度的检测结果会有所增高, 所以整个输配系统管路的定期灭菌消毒是十分必要的。
整个消毒灭菌过程的目的是使消毒介质充分的渗透于管路中, 使得细菌被去除、消灭, 也使得整个输配系统内的微生物污染数量下降到可接受的水平。
输配系统定期的消毒灭菌主要分为热消毒和化学消毒两类。热消毒是80℃的巴氏消毒或者是直接将纯蒸汽通入输配管路中进行灭菌 (注射用水的输配管路灭菌方法) , 化学消毒有臭氧、双氧水消毒等等。
当系统使用不锈钢管道来输送纯化水, 热消毒相对于化学消毒有更多优点。在热消毒过程中有在线的温度控制, 可以监控管壁及设备温度, 连续的温度记录简化了消毒确认。热消毒的方法在消毒后无需进行消毒介质残留量的检测, 而且绝大部分的微生物不耐热, 热又具有很强的穿透力, 如果有足够长的时间它可以传递至整个输配系统中的垫圈、隔膜阀片的小缝隙等化学消毒剂难以到达的部位。
由于各车间工艺用水的输配管路是纯化水和注射用水都有的情况居多, 所以多的采用纯蒸汽灭菌的方法, 也就是直接将纯蒸汽通入输配管路中进行消毒灭菌的方法。一般是将121℃纯蒸汽通入管路中, 回路出口有蒸汽冒出时计时, 保持半个小时, 每半年做一次消毒灭菌。这种方法简单直接且效果显著。若是整个管路系统停止生产超过一个星期就要做一次消毒灭菌, 以保证微生物限度的水平低。只有在没有纯蒸汽制备的车间使用80℃的巴氏消毒的方法。
参考文献
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[2]钱应璞.制药用水系统设计与实践[M].北京:化学工业出版社教材出版中心, 2001.
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工艺用水 篇6
1 材料与方法
1.1 基本情况
闵行区外环线以西区域由闵行区某水厂供水, 其源水为黄浦江水;浦江地区由临江某水厂供水, 其源水来源为青草沙水库;二家水厂水质处理工艺均采用絮凝剂加活性炭吸附深度处理及氯制剂消毒方式制水。外环线以东区域及江川老工业区的4家大型国企分别由长桥某水厂与企业自备水厂供水, 其源水均取自黄浦江水, 采用絮凝剂常规处理及氯制剂消毒方式制水。
1.2 样品采集
13个街道镇每个按供水厂家设立管网水和二次供水各1个采样点。如该街道由1家水厂供水, 设立管网水、二次供水采样点各1个;如由两家水厂供水, 则每家水厂分别设立管网水、二次供水采样点各1个。如无二次供水, 则仅设管网水采样点。同时在4家企业自备水厂设置管网水采样点各1个, 全区共设生活饮用水采样点37个 (管网水21个、二次供水16个) 。每月采样1次, 应采监测水样455件, 实际采样408件。黄浦江源水的样品171件, 青草沙水库源水的样品237件。深度处理的样品166件, 常规处理的样品242件。采集、保存、运输及检测均按照GB/T 5750—2006《生活饮用水标准检验方法》进行。
1.3 监测项目
管网水与二次供水检测项目均为色度、浑浊度、臭和味、肉眼可见物、p H值、铁、锰、耗氧量、氨氮、总氯、菌落总数、总大肠菌群, 共12项。
1.4 结果评价
生活饮用水水质合格率评价按GB 5749—2006《生活饮用水卫生标准》[2]进行, 每份水样有1项检测项目不合格即判定该水样为不合格。
1.5 统计学分析
用excel建立数据库, 使用SPSS 19.0软件进行统计分析。根据分析数据类型选择t检验或方差分析, 以α=0.05为显著性检验水准。
2 结果
2.1 不同源水生活饮用水总合格情况
检测结果显示, 黄浦江源水的生活饮用水水质检测总合格率为74.85%, 青草沙水库源水的生活饮用水水质总合格率为97.46%, 两者差异有统计学意义 (χ2=48.07, P<0.05) 。67项不合格项目中, 青草沙水库源水的仅占6件, 20个氨氮不合格中黄浦江源水占了18件。见表1。
注:不合格项目栏 () 内数字为不合格样品数。
2.2 不同源水常规处理工艺水质检测情况
使用常规处理工艺, 青草沙水库源水的生活饮用水检测共201件, 水质总合格率为97.51%;黄浦江源水检测共41件, 水质总合格率为48.78%;两者差异有统计学意义 (χ2=84.33, P<0.05) , 两者项次数总合格率差异亦有统计学意义 (χ2=123.94, P<0.05) 。见表2。
2.3 不同源水深度处理工艺水质检测情况
使用深度处理工艺, 青草沙水库源水的水质总合格率为97.22%, 黄浦江源水的水质总合格率为83.08%, 两者差异有统计学意义 (χ2=4.73, P<0.05) 。两者项次合格率差异亦有统计学意义 (χ2=6.32, P<0.05) 。见表3。
2.4 黄浦江源水2种处理工艺水质检测情况
黄浦江源水经深度处理, 水质总合格率为83.08%, 常规处理总合格率为48.78%, 两者差异有统计学意义 (χ2=19.48, P<0.05) , 两者项次合格率差异, 亦有统计学意义 (χ2=24.85, P<0.05) 。黄浦江源水经深度处理后水质总合格率与项次合格率仍比青草沙水库源水常规处理后的二者差异均有统计学意义 (χ2=21.96, P<0.05;χ2=31.93, P<0.05) , 见表4、表5。
2.5 青草沙水库源水二种处理工艺水质检测情况
青草沙水库源水经深度处理后水质总合格率为7.22%, 未经深度处理水质总合格率为7.22%。两者差异无统计学意义 (χ2=0.01, P>0.05) 。两者项次合格率差异也无统计学意义 (χ2=0.75, P>0.05) 。见表6。
2.6 深度处理对氨氮的影响
黄浦江源水经深度处理后, 氨氮合格率有明显提高 (χ2=4.78, P<0.05) ;青草沙水库源水经深度处理后, 氨氮合格率差异无统计学意义 (χ2=0, P>0.05) 。黄浦江源水经深度处理后氨氮合格率仍旧低于常规工艺的以青草沙源水的饮用水 (χ2=6.65, P<0.05) 。见表7。
注:黄浦江深度处理水氨氮合格率与青草沙水库常规处理水比较, χ2=6.65, P<0.05。
3 讨论
青草沙是中国长江河口的一个冲积沙洲, 位于长兴岛的西北方, 长江口江心部位, 不受陆域排污的干扰, 水体水质属于一类至二类, 拥有大量优质淡水, 水量丰富, 2006年9月1日, 上海市政府决定将青草沙建设成为上海的水源地, 年均径流总量为4 896×109m3, 是黄浦江的49倍, 成为上海市难得的优良水源地和城市供水的战略储备。黄浦江上游地处中国东部平原感潮河网地区, 承担上海市超过50%源水供水量, 是上海市最主要的饮用水源地之一。为了保护这一生态敏感区域, 上海市1985年建立了黄浦江上游水源保护区, 1999年进一步划出“一级饮用水源保护区”, 扩大“准水源保护区”, 使得整个保护区面积达到1 058 km2, 期间先后颁布了《上海市黄浦江上游水源保护条例》及其实施细则, 并配套以污染源综合整治、总量控制、排污许可证和排污交易制度。以上一系列措施虽然在水源地工业和畜禽污染治理方面取得一定成效, 但水源水质并未得到显著改善, 水源长期处于四五类水平, 水源地仍然面临严峻环境压力[3]。检测结果显示, 青草沙水库水源水出水质量明显优于黄浦江源水, 黄浦江源水出水超标项目以耗氧量与氨氮为主, 表明黄浦江源水有机物污染还是比较严重的, 需进一步加大环境治理、减少污水排放等保护措施。
氯胺消毒法、活性炭处理等工艺虽可在很大程度上改善水质耗氧量超标的问题, 但该工艺不适于处理进水氨氮含量较高的源水, 无法有效降低进水中的氨氮含量。另外, 水中氨氮含量较高, 会使管网中硝酸盐和亚硝酸盐的含量超标[2,3], 造成婴儿高铁血红蛋白症, 且硝酸盐和亚硝酸盐转化为亚硝胺后会产生致癌、致突变、致畸物质[3,4]。黄浦江源水经常规处理后, 氨氮超标仍接近8%, 深度处理还有2%不合格, 合格率仍低于青草沙水库。
黄浦江源水常规处理水质虽然比黄浦江上游镇级水厂合格率高[5], 但合格率却不到50%, 经深度制水工艺处理后水质总合格率提高了34.3%, 表明深度处理对提高黄浦江源水出水有非常积极的作用, 深度水处理工艺能有改善水源中有机物污染状况[6], 以黄浦江为源水的水厂应尽快采用深度处理工艺, 有效提高水质质量。
青草沙水库源水经常规处理工艺后, 水质总合格率已经达到了比较高的水平, 接近深度处理工艺的水质合格率, 无实质性差异, 如果考虑成本的话, 常规处理可以满足日常用水需要。
摘要：目的 了解不同水源水与水质工艺处理方式对饮用水水质的影响。方法 按不同源水来源与处理工艺在辖区内设置生活饮用水采样点37个, 每月采样检测, 共采集水样408件。结果 黄浦江源水生活饮用水水质检测总合格率为74.85%, 青草沙水库源水的水质检测总合格率为97.47%, 二者差异有统计学意义 (χ2=48.07;P<0.05) 。黄浦江源水经深度处理后, 生活饮用水水质检测总合格率为83.08%, 常规处理水质总合格率仅为48.78%, 二者差异有统计学意义 (χ2=19.48;P<0.05) ;青草沙水库源水经2种不同工艺处理后, 水质没有明显差异。结论 水质以青草沙水库为源水的优于黄浦江源水。源水与处理工艺决定水质的优劣, 应逐步选用优质源水和深度处理工艺, 去除水中有机物的污染, 有效提高水质质量。
关键词：水源水,处理工艺,生活饮用水
参考文献
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工艺用水 篇7
UV254、总有机碳 (TOC) 等常用来作为了解DOM浓度的宏观指标, 但无法反映DOM的内在特征。近年来三维荧光光谱技术由于其高度灵敏性, 可对DOM荧光光谱的重叠对象进行识别和表征, 因而广泛应用于污染物识别、水体环境监测等领域[3,4]。通常认为荧光光谱中的不同荧光峰对应于特定分子结构的有机物, 近年来发现各类荧光峰之间相互重叠, 有些荧光基团的峰是双峰, 因此, 单纯利用峰位置进行有机物识别是不准确的[5], 这也给三维荧光光谱的应用带来了挑战。研究者往往采用化学计量学方法解析三维荧光数据, 包括平行因子 (PARAFAC) [6,7]、荧光体积积分 (FRI) [8,9]、交替三线性分解 (ATLD) [10]等, 从而深化了对DOM组成和结构的认识。
本文以长三角地区某典型自来水厂为研究对象, 考察饮用水预处理、常规处理、深度处理工艺对水中有机物的去除与变化特征。采用PARAFAC算法解析DOM三维荧光光谱, 对水处理过程中DOM的去除、变化进行评估, 从而对水处理工艺参数进行优化调节, 确保饮用水水质安全。
1 材料与方法
1.1 自来水厂工艺与水样采集
水样采集自长三角地区某典型自来水厂, 水源为太湖。为应对水源水质变化, 采用“预处理+常规处理+深度处理”的集成水处理工艺, 在取水口处增设水源厂预处理工艺, 采用原水预臭氧接触和曝气生物滤接触氧化池, 在水源厂出口投加粉末活性炭, 通过近20km输水管线将原水输送至水处理厂进行后续处理。在水处理厂增加深度处理工艺, 包括60万m3/d臭氧-生物活性炭滤池, 以及15万m3/d超滤膜工艺, 以确保供水水质安全。水处理工艺技术先进, 其中超滤膜系统的单系统处理能力为国内最大, 其水处理工艺流程见图1[11]。
从每个处理单元出水处采集水样, 采集时间为2013年6月。将水样采集后现场0.45μm醋酸纤维微孔滤膜过滤, 储存于玻璃瓶内, 带回实验室后4℃冰柜中保存。水样分析4日内完成。
1.2 三维荧光光谱采集
使用荧光分光光度计 (CaryEclipse, 美国安捷伦) 测量和采集水样的三维荧光光谱。参数设置:激发波长 (λex) 220~400nm, 增量5nm;发射波长 (λem) 280~500nm, 增量2nm;狭缝宽度5nm, PMT电压600V, 扫描速度1200nm/min, 在1cm石英荧光比色皿中测量。实验空白水为Milli-Q超纯水 (Millipore, 18.3Ω·cm) 。
1.3 荧光光谱解析算法
平行因子分析 (PARAFAC) 基于迭代拟合三线性模型, 是应用较为广泛的光谱解析方法[12]。根据Stdemon[13]提出的解析过程, 可实现对水溶液中混合组分荧光信息的提取和分离, 解析和可视化过程在MatLab 8.0和DOMFluor 2.0软件平台上完成。首先对荧光数据进行初步检查, 以去除其中的边缘点数据, 然后用不同组分数 (2-7个) 的PARAFAC模型对荧光数据进行拟合。为避免陷入局部最优解, 利用矩阵的奇异值分解 (SVD) 产生初始值。有效荧光组分数采用半劈裂分析 (Splithalf analysis) 、残差和负荷分析进行验证。PARAFAC组分的载荷得分, 即Fmax值, 即为当前组分的最大荧光强度。
1.4 分析项目及方法
NH3-N:纳氏试剂分光光度法;TP:钼酸铵分光光度法;电导率:DDS-307电导率仪;pH:pHS-3G酸度计;TOC:TOC-V CPH总有机碳分析仪。
1.5 统计分析
使用统计分析软件SPSS 18.0对指标数据进行统计分析。采用Pearson相关系数来考察指标之间的线性相关性。
2 结果与讨论
2.1 水处理过程中的常规指标变化
对水处理工艺不同点取样分析, 测得各取样点NH3-N、TP、TOC等水质指标见表1。
从表1可以看出, 太湖原水经过预处理、常规处理、深度处理等工序后, 出水水质良好, TOC为1.96 mg/L, NH3-N为0.02mg/L, TP为0.003mg/L。在预处理阶段TOC和氨氮的去除率分别为16.2%和16.7%, 说明臭氧和曝气生物滤池预氧化对有机物和氨氮均有一定的去除效果;而深度处理中的生物活性炭滤池对TOC和NH3-N的去除达到24.4%和33.3%, 主要原因在于生物活性炭表面长有生物膜, 通过生物降解作用对有机物和氨氮的去除作用明显。TP在预处理阶段没有降低, 说明预处理工艺对TP基本没有去除效果。当原水经过絮凝沉淀工艺后, TP由0.046mg/L降低到0.011mg/L, 去除率达到71.7%, 主要原因在于投加絮凝剂 (聚合氯化铁) 后, 絮凝剂与水中溶解态的磷酸盐混合、反应, 生成颗粒状、非溶解态的物质, 并黏附在絮体上, 经过沉淀而去除, 部分细小颗粒在砂滤池中进一步过滤截流。
UV254是指在波长254nm处的单位比色皿光程下的紫外吸光度, 通常用来表征含共轭双键或苯环的有机物, 已经成为衡量水中有机物指标的一项重要控制参数。不同处理单元出水的UV-vis谱图见图2。从图2可以看出, 随着水处理工艺的进行, 水体的UV-vis吸光度逐渐降低, UV254从原水的0.114cm降低到出水的0.056cm。
2.2 水处理过程中的荧光光谱变化特征
水处理过程中不同工艺单元水样的荧光光谱谱图见图3。根据研究者所普遍采用的Cobel分类标准[14], 从图3 (a) 可以看出, 太湖原水具有两个明显的类蛋白荧光峰:峰B (ex/em 280nm/320nm) 、峰T (ex/em 230nm/340nm) , 分别对应络氨酸类蛋白有机物、色氨酸类蛋白有机物。
此外, 太湖原水荧光光谱中在ex/em (240-360/400-500) 的广大区域内有一个较弱的荧光区域, 代表紫外和可见腐植酸类有机物。太湖原水具有明显的类蛋白有机物特征, 主要是生物分解过程中产生的酶或者生物残骸中含有的大量蛋白物质。通常认为类蛋白有机物主要和人类活动有密切的关系, 人类活动将大量有机物排入太湖, 使得太湖水体呈现明显的类蛋白有机物特征[15]。
比较太湖原水和中桥水厂进水的荧光谱图[图3 (a) 、图3 (d) ]可以发现, 水处理厂进水的荧光峰强度有所降低, 这说明经过臭氧预氧化、曝气生物接触预氧化, 及粉末活性炭在20km输水管线中的吸附作用, 水体中的有机物得到一定的去除。深度处理工艺是对饮用水质安全的进一步保障, 经过臭氧氧化后, 水体荧光强度明显降低[图3 (g) ], 腐植酸类荧光区域基本消失;而经过生物活性炭过滤后, 水体荧光信号基本消失[图3 (h) ], 说明臭氧、生物活性炭等深度处理工艺能够有效去除水体当中的有机物, 保障供水安全。
2.3 荧光光谱的PARAFAC解析
使用平行因子分析 (PARAFAC) 对水样三维荧光数据进行解析, 从相互重叠的荧光谱图中提取出3个有效的PARAFAC荧光组分, 荧光谱图见图4。半劈裂分析验证表明3个PARAFAC荧光组分能够充分的表达水体荧光光谱的结构和组成。所解析出来的三种荧光组分的峰型和前人文献中所解析出来的荧光组分相似, 见表2。根据荧光峰位置和前人研究成果, 识别出C1为络氨酸类蛋白物质, C2为腐植酸类物质, C3为色氨酸类蛋白物质。
nm
注:括号中的数值表示荧光峰为双峰。
荧光组分C1的峰为双峰, 第一峰的位置为230nm/340nm, 第二峰的位置为285 nm/340 nm。根据coble分类标准[14], 此荧光区域所代表的是络氨酸类蛋白物质。荧光组分C2具有较为广阔的荧光区域, 第一峰 (245nm/450 mm) 的位置和紫外腐植酸类物质 (峰A) 的荧光峰位置类似, 第二峰 (330nm/450nm) 和代表可见腐植酸类物质 (峰C) 的荧光峰类似[16]。C2所代表的腐植酸类物质在可见光区和紫外区均有吸收峰, 属于同一类物质。荧光组分C3的峰位置为275nm/325nm, 被鉴定为色氨酸类蛋白物质。通常认为, C1、C3属于蛋白质类有机物, 和人类活动以及微生物代谢有关, C2属于腐植酸类有机物, 主要来自于天然环境中植物分解等。
PARAFAC模型不仅能够解析出有效荧光组分, 同时所获得的载荷得分 (Fmax) 也是对当前组分荧光强度的表达。图5显示了PARAFAC荧光组分的荧光强度在水处理工艺单元中的变化, 各工艺单元对PARAFAC荧光组分的去除效率见表3。从图5和表3可以看出, 经过预处理、常规处理、深度处理工艺, C1、C2、C3等PARAFAC荧光组分能够充分的得到去除。经过生物活性炭工艺后, 三种组分荧光强度已经基本消失, 这和图3 (i) 的荧光谱图相对应。荧光组分C1和C3具有较大的荧光强度, 表明水体中色氨酸类、络氨酸类蛋白质物质是有机物的主要成分。太湖原水经过预氧化工艺 (臭氧预氧化、曝气生物预氧化) 能显著降低C1、C2、C3荧光组分的强度, 尤其臭氧化预氧化工艺对三类荧光组分有明显的去除, 对C1、C2、C3荧光组分的去除率分别为33.9%、28.9%和24.7%, 作为整个处理流程的第一个处理单元, 臭氧预氧化大大降低了后续处理工艺处理的负荷;深度处理阶段的臭氧将大分子有机物降解成小分子有机物, 提高了有机物的可生化性能, 后续的生物活性炭进一步将小分子有机物通过生物氧化作用去除, 其对C1、C2、C3荧光组分的去除率分别为28.4%、22.0%和35.4%, 生物活性炭工艺是水中有机物去除的主力, 是水质安全的重要保障。
%
注:去除率100%。
2.4 PARAFAC荧光组分和水质指标的相关性
三维荧光光谱可以进行在线测量, 能够实现对水处理工艺中水体水质的实时监控, 确定荧光组分和其他水质指标的相关性将进一步强化荧光光谱对水体水质表征的重要意义。TOC和PARAFAC荧光组分的相关性见图6。三种PARAFAC荧光组分均和TOC浓度有较好的相关关系, 其中PARAFAC组分C1、C3和TOC的Pearson相关系数r分别为0.965、0.962[见图6 (a) 、图6 (b) ], PARAFAC组分C2和TOC的Pearson相关系数r相对稍低为0.948[见图6 (c) ]。对三种PARAFAC荧光组分和TOC进行多重线性回归分析[见图6 (d) ], 回归结果预测的TOC和实际TOC的Pearson相关系数为0.978, 说明多重线性回归分析能更好地表述三个PARAFAC组分和TOC之间的关系, 并预测水中TOC的浓度及变化, Wu[17]和Guo[18]等对此有类似的结论。
3 结语
以长江下游典型自来水厂为研究对象, 基于总有机碳、UV254、三维荧光等指标, 考察饮用水预处理、常规处理、深度处理工艺对水中有机物的去除与变化特征。研究结果表明:
(1) 预处理工艺能够去除水体中的部分有机物和氨氮;常规处理工艺对总磷的去除达到71.7%。深度处理工艺, 包括臭氧氧化和生物活性炭, 是水中有机物去除的主力, 是水质安全的重要保障。
(2) 采用PARAFAC (平行因子分析) 算法解析出3个有效PARAFAC荧光组分, 包括络氨酸类蛋白 (C1) 、腐植酸类 (C2) 和色氨酸类蛋白 (C3) 。深度处理工艺中的生物活性炭对三类荧光组分有较高的去除率, 分别为28.4%、22.0%和35.4%。
(3) PARAFAC荧光组分与总有机碳具有较高的相关性, 能较好反映并预测水中有机物浓度。
(4) 基于多种指标参数基础上的有机物去除过程和特征分析, 有利于对水处理工艺参数进行优化调节, 确保饮用水质安全。
摘要：水体中溶解性有机物 (DOM) 是饮用水处理的重点控制对象和饮用水安全保障的关注焦点。以长三角地区某典型自来水厂为研究对象, 基于总有机碳、UV254、三维荧光等指标, 考察饮用水预处理、常规处理、深度处理工艺对水中有机物的去除与变化特征。结果表明, 预处理工艺和深度处理工艺能够去除水体中的有机物和氨氮;常规处理工艺对总磷的去除达到71.7%。采用PARAFAC (平行因子分析) 算法深入解析工艺流程中不同水样的荧光光谱, 解析出3个有效PARAFAC荧光组分, 包括络氨酸类蛋白物质 (C1) 、腐植酸类物质 (C2) 和色氨酸类蛋白物质 (C3) 。色氨酸、络氨酸类蛋白有机物是水中有机物的主要成分。其中预处理工艺中的臭氧预氧化对三类PARAFAC荧光组分的去除率分别为33.9%、28.9%和24.7%;深度处理工艺中的生物活性炭对三类荧光组分也有较高的去除率, 分别为28.4%、22.0%和35.4%。PARAFAC荧光组分与总有机碳具有较高的相关性, 能较好反映并预测水中有机物浓度。