ChSTU repository

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ 
ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ 
КАФЕДРА ХІМІЧНИХ ТЕХНОЛОГІЙ ТА ВОДООЧИЩЕННЯ 
 
Реєстраційний №________ На правах рукопису 
УДК _____________ 
 
«Допущено до захисту» 
Завідувач  кафедри ХТВ ЧДТУ 
___________________________ 
                                                       «___»   ______________2021р. 
 
 
КВАЛІФІКАЦІЙНА РОБОТА БАКАЛАВРА 
на тему 
Технологічна схема та апаратурне оформлення  інтенсифікації 
очистки води на стадії водопідготовки. 
за спеціальністю 161 «Хімічні технології та інженерія» 
 
 
 
Науковий керівник: Виконав здобувач вищої освіти: 
к.х.н., доцент 4 курсу 
Тетяна СОЛОДОВНІК Регіна МЕНЧИКОВА 
_________________________________ 
_________________ 
 
 
 
2021 
ВСТУП 
 
 На фармацевтичних підприємствах, безсумнівно, ключовим та 
актуальним питанням є застосування очищеної води, для кінцевого 
промивання посуду, обладнання та інвентарю, а також для використання у 
виготовленні лікарських засобів та як компоненту самого продукту. Тому, до 
даної ставляться високі вимоги щодо хімічного складу, мікробіологічної 
чистоти та наявності пірогенів. 
Для всіх фармацевтичних корпорацій, саме вода є базою для 
виготовлення ліків, адже вона бере участь у майже кожному етапі 
виробництва. Через це, впроваджуються дуже серйозні етапи водопідготовки. 
Двома основними типами води, що беруть участь у приготуванні препаратів є 
очищена вода та вода для ін’єкцій. Очищена вода – вода, що пройшла 
процедуру очищення від забруднень для кінцевого ополіскування посуду та 
обладнання, а також в виробництві препаратів зовнішнього застосування. 
Вода для ін'єкцій – вода, що призначена для виготовлення стерильних 
розчинів лікарських і діагностичних засобів. 
Дільниці водопідготовки забезпечують виробництво води  належної 
якості. Кожне підприємство намагається покращити свої технології та 
впровадити новітні системи очистки вода на стадії водопідготовки. На ТОВ 
«Юрія-Фарм» використовуються ефективні системи, які очищають воду на 
найкращому рівні. 
Вода для ін’єкцій складає 70 - 95% готового лікарського препарату, 
саме тому до неї висуваються особливі вимоги. Для отримання води для 
ін’єкцій, яка відповідає всім вимогам на підприємстві використовується 
багатоступінчата установка дистиляційного типу «FINN-AQUA». Вона є 
заключним етапом водопідготовки та забезпечує виробництво водою 
належної якості. 
Система виробництва, зберігання та розподілу води, що 
використовується у фармацевтичних цілях повинна бути спроектована, 
змонтована, введена в експлуатацію, вчасно перевірена, а також 
обслуговуватись так, щоб забезпечити постійне, надійне виробництво води 
відповідної якості. Вода для фармацевтичних цілей повинна готуватись, 
зберігатись та розподілятись таким чином, щоб передбачити недопустиму 
мікробіологічну, хімічну, або фізичну контамінацію. 
Кожне підприємство, яке виготовляє ліки має відповідати всім вимогам 
керівних органів, забезпечувати виготовлення ефективної, безпечної та 
якісної продукції та піклуватися про безпеку споживачів. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1 ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНЕ ОБГРУНТУВАННЯ ОБРАНОГО 
СПОСОБУ ВИРОБНИЦТВА І ТЕХНОЛОГІЇ  
 
Для виготовлення води для ін’єкцій застосовується вода очищена,  а 
вода очищена, в свою чергу виготовляється на основі води  питної якості, яка 
подається з міського водоканалу. Вода питної якості  може містити велику 
кількість забруднень, як органічних, так і неорганічних. В ній можуть 
зустрічатися різного виду домішки (пісок, мул, глина та інші механічні 
частинки), розчинені неорганічні гази, мікроорганізми, залишки рослин і 
тварин, продукти життєдіяльності людини та бактеріальні ендотоксини. Для 
видалення цих видів домішок застосовуються системи, які поетапно 
виділяють з води дані види домішок.  Перед отриманням води  для ін’єкцій, 
вода повинна пройти певні етапи підготовки.  
У сучасній індустрії існує три основних способи отримання води для 
ін’єкцій (ВДІ), а саме методом дистиляції, дистиляції методом «стисненої 
пари» та поєднанням методів зворотного осмосу, електродеіонізаціі і 
ультрафільтрації. 
1.1 Метод дистиляції 
Особливістю методу дистиляції є те, що вода перетворюється на пару і 
назад в рідку фазу, при цьому відбувається відділення домішок. Дистиляція є 
одним з найбільш дієвих методів очищення води для різноманітних цілей. В 
якості обладнання на цій стадії використовуються одно- або багатокорпусні 
дистиляційні установки. Найвищу продуктивність мають багатокорпусні 
установки. Зазвичай вони  складаються з 3 – 8 колон, а вода в них 
переганяється послідовно, з однієї колони в іншу. Існує три основні види 
процесів дистиляції: одноколонні, термокомпресійні та багатоколонні. 
    Одноколонна дистиляція застосовується вже досить довгий час і 
набула широкого розповсюдження. Одним з її мінусів є те, що вона потребує 
досить багато енергоресурсів, хоча володіє досить простою конструкцією та 
має невисоку ціну. На нагрівання води від 15˚С до 100˚С потрібно 85 ккал/кг 
або 356 кДж/кг. На перетворення води на пару при 100˚С потрібно 539 
ккал/кг або 2258 кДж/кг. Таким чином, на випаровування води потрібно в 
шість разів більше енергії, ніж на її нагрівання до 100˚С. 
Іншим видом підготовки води методом дистиляції є 
термокомпресійний спосіб. Суть цього виду дистиляції в  примусовому 
стисненні пари компресором, що в свою чергу призводить до зростання 
тиску пари і його температури. Підвищений тепловміст (ентальпія) пари 
використовується для нагрівання та для того, щоб трансформувати вихідну 
воду в пар. У цього способу є деякі недоліки, а саме ймовірність потрапляння 
в чисту воду небажаних часток, високий рівень шуму і необхідність 
постійного технічного обслуговування. 
    Із усіх існуючих методів дистиляції багатоколонна дистиляція, 
поєднує в собі властивості інших способів дистиляції, а також при 
впровадженні даного виду дистиляції енергія нагрітої води використовується 
в максимальному обсязі.[2] 
У європейських країнах, частіше за все використовують метод 
отримання води ВДІ одно- або багатоступеневою (Multi-Effect) термічною 
дистиляцією. Основними плюсами цього методу є надійність, яка досягається 
відносною елементарністю конструкції, а також завдяки тому, що процес 
проводиться при високій температурі, даний спосіб дає високу впевненість в 
тому, що вода відповідатиме всім показникам та вимогам регулюючих 
органів. 
Очищена вода для установки повинна відповідати вимогам до якості 
води очищеної, які наводяться в Європейській Фармакопеї. Перед подачею 
на дане обладнання вода повинна пройти попередню водопідготовку. Це 
зумовлено тим, що, чим краща якість води, яка подається на установку, тим 
довше вона прослужить без ремонту, технічного обслуговування та втручань 
в її роботу. [1] 
Загальний принцип отримання води цим методом полягає в 
наступному: питна вода, що пройшла попередню підготовку, надходить в 
дистилятор, що складається з трьох основних вузлів: випарника, 
конденсатора і збірника. Випарник з водою нагрівають до кипіння. Пари води 
надходять в конденсатор, де вони зріджуються і у вигляді дистиляту 
надходять до збірника. Всі нелеткі домішки, що знаходилися у вихідній воді, 
залишаються в дистиляторі. Дистиляційна установка повинна узгоджуватися 
з резервуаром для зберігання води, тобто включатися і вимикатися в 
залежності від рівня в резервуарі. Повинен здійснюватися безперервний 
автоматичний контроль якості дистиляту по питомій електричній 
провідності. В багатоступінчатих установках вторинний пар кожної ступені, 
за виключенням останньої, використовується в якості гріючого пару 
наступного ступеня. Вторинний пар останнього ступеня конденсується в 
кубовому конденсаторі. Зі збільшенням числа ступеня випарної установки, 
кількість дистиляту, що отримується на одиницю затраченої теплової енергії 
збільшується. 
Різниця температур, що потрібна для переносу тепла отримується при 
нагріванні першої колони паром з високою температурою. Пар, отриманий в 
першій колоні, охолоджується в дистилят, даючи йому трохи підігріти 
робочу при більш низькій температурі і тиску другу колону. Пар другої 
колони, в свою чергу підігріває третю колону, яка функціонує при 
атмосферному тиску. Таких колон може бути декілька. Тільки в останній 
колоні отриманий пар потребує для охолодження в дистилят типового 
охолоджувача з холодною водою. Таким чином, енергію використовують на 
нагрів тільки першої колони дистилятора, а охолоджуючу воду – тільки в 
останній колоні для охолодження пари. Збільшуючи число колон, можемо 
зменшити витрати як пару, так і води, так як в кожній колоні зменшується 
кількість води, що випаровується і пари в охолоджувачі. 
Отже, дистиляція є традиційним, ефективним та надійним методом, що 
забезпечує високий ступінь очищення, можливість отримання гарячої води та 
обробки парою, що важливо при виробництві лікарських засобів згідно з 
правилами GMP (Належна виробнича практика). 
1.2 Дистиляція методом «стисненої пари» 
Дистилятори даного типу використовують явище тиску конденсації пари, в 
якому відповідно до рівняння Клайперона, конденсація пари відбувається 
при температурі вищій за температуру при атмосферному тиску. Крім того, в 
дистилляторах генерується вакуум в камері питомої води, який призводить 
до того, що випаровування води відбувається при більш низькій температурі, 
ніж при атмосферному тиску. Визнаними вигодами є те, що високоякісна 
вода не є необхідною для даних дистиляторів, тобто навіть пом’якшена вода 
може подаватися в установку, завдяки сильному процесу дегазації 
отримується дуже висока якість ВДІ, вхідну воду тне потрібно подавати під 
тиском, обладнання не потребує багато енергії, процес є надзвичайно 
безпечним, без ризику перехресної контамінації через пар установки чи води 
на вході, а також відбувається випуск ВДІ при високому тиску (1 - 1,5 бар) 
без додаткового насосу. 
Тим не менше, недоліками є делікатна конструкція котла і те, що 
масштаби виробництва води обмежені потужністю компресора.  
Дистилятори для стиснення пари завжди працюють при внутрішньому 
тиску вище атмосферного, що запобігає потраплянню зовнішнього повітря в 
установку.  
 
 
Робота установки відбується наступним чином. Першим кроком те, що  
вхідна вода надходить у перший (додатковий) теплообмінник (1) на стороні 
трубки і попередньо нагрівається, одночасно охолоджуючи ВДІ до 
температури, яка встановлюється оператором. Далі автоматична система (за 
бажанням) регулює потік вхідної води, що проходить через фазу 1, таким 
чином регулюючи температуру ВДІ. Вхідна води надходить у другий 
теплообмінник (2) , крім того, попередньо нагрівається, конденсуючи газ, що 
утворюється в процесі виробництва ВДІ. У резервуарі (3) тече нагріта вода. 
Рівень води контролюється автоматичною системою, що управляється двома 
датчиками тиску. Труби в конденсаторі (4) частково заповнені вхідною 
водою. Нагрівач (електричний та/ або паровий) збільшує температуру вхідної 
води до температури випаровування. Утворена чиста пара займає купол (5). 
Автоматична система регулює подачу тепла в систему опалення, щоб 
підтримувати тиск у куполі на рівні налаштування. Повітродувка (6) 
всмоктує чистий пар, присутній у куполі (5), стискаючи його в сторону 
оболонки конденсатора. Чиста пара конденсується на стороні оболонки 
конденсатора (генеруючи ВДІ), віддаючи енергію вхідній воді, що міститься 
в конденсаторних трубах, яка тепер випаровується, утворюючи інший чистий 
пар. Вироблена ВДІ виходить із конденсатора і потрапляє в рециркуляційний 
бак (7). Гази, що виділяються в процесі виробництва ВДІ, надходять у 
сторону оболонки теплообмінника (2). ВДІ збирається в рециркуляційний бак 
(7) і надходить під тиском насосом (8) через теплообмінник (1) (додатково), 
де вона досягає температури, встановленої на панелі оператора. 
Вимірювальна система безперервно контролює якість ВДІ (провідність і 
температуру) і направляє ВДІ в накопичувальний бак (відповідна ВДІ) або в 
зливні колектори дистилятора (9) (неякісна ВДІ). [3] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2 ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИЙНЯТОГО МЕТОДУ ВИРОБНИЦТВА. 
ХІМІЗМ ТА ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ І ОБГРУНТУВАННЯ НОРМ 
ТЕХНОЛОГІЧНИХ РЕЖИМІВ 
 
Схема водоочищення включає в себе наступні етапи підготовки води: 
 видалення грубодисперсних домішок; 
 очищення на іонообмінній установці; 
 установка зворотного осмосу; 
 знезараження; 
 
2.1 Види забруднень питної води 
Для виготовлення води очищеної використовується вода питної якості, 
яка поступає на підприємства з водоканалу. В ній можуть бути присутні різні 
види забруднень, як органічних, так і неорганічних [7].  
 
2.1.1 Механічні і колоїдні частинки 
Пісок, мул, глина та інші механічні частинки викликають помутніння 
води. Такы частинки пошкоджують клапани, фільтри тонкої очистки та 
мембрани зворотного осмосу. Їхній розмір коливається в межах від 0,01-1,0 
мкм, вони можуть бути як органічними, так і неорганічними. Таккож вони 
уволодіють здатністю збільшувати питому електричну провідність води. 
Вміст механічних і колоїдних частинок може бути визначено ваговим 
методом. 
 
2.1.2 Розчинені неорганічні речовини 
Силікати, хлориди, бікарбонати, сульфати, фосфати і іони металів 
являють собою аніони (негативно заряджені іони) і катіони (позитивно 
заряджені іони). Їх залишкова сумарна концентрація в очищеній воді 
оцінюється по питомій електропровідності (або опору) води. 
 
2.1.3 Розчинені неорганічні гази 
В очищеній воді найчастіше зустрічається розчинений у воді 
вуглекислий газ у вигляді слабкої вугільної кислоти і кисень. Вміст діоксиду 
вуглецю в очищеній воді оцінюється по реакції з вапняною водою. Кисень 
може викликати корозію металевих поверхонь. Для його визначення можуть 
бути використані елементні аналізатори. Велика частина розчинених газів 
видаляється іонообмінною смолою. 
 
2.1.4 Розчинені органічні речовини 
Органічні речовини - це сполуки розпаду залишків рослин і тварин, а 
також продукти життєдіяльності людини. Це можуть бути білки, спирти, 
хлорамін і залишки пестицидів, гербіцидів і детергентів. Для визначення 
загального вуглецю може бути використаний персульфатний аналізатор. 
 
2.1.5 Мікроорганізми 
У воді можуть зустрічатися бактерії, гриби, найпростіші водорості і 
віруси. Кількість мікроорганізмів оцінюється за допомогою культивування 
проб і вимірюється кількістю колонієутворюючих одиниць на мілілітр води. 
Для знезараження водопровідної води зазвичай використовують хлорування.  
 
2.1.6 Бактеріальні ендотоксини 
Бактеріальні ендотоксини – це ліпополісахариди клітинних стінок, вони 
викликають підвищення температури тіла людини, так як обумовлюють 
пірогенність води. У випадку, якщо пірогени потрапили у тіло людини, а 
саме у кров, то у даної людини відбувається швидке  підвищення 
температури тіла до 40°С, прискорення пульсу, лихоманка, підвищене 
потовиділення, нудота, головний біль. Пірогенність виявляють живі 
мікроорганізми, продукти їх життєдіяльності, тіла мертвих бактерій та 
продукти їх життєдіяльності, які можуть знаходитися в розчинах після 
стерилізації. [7] 
Для того, щоб очистити воду від різного виду домішок застосовуються 
різні установки та процеси. 
2.2 Процеси, що застосовуються при очищенні води 
 У фармацевтичних підприємствах, вода є ключовим елементом  у 
виготовленні лікарських препаратів, тому вони виготовляють воду 
безпосередньо на місці, а не закуповують у постачальників. Так, як добре 
відомо, що у воді можуть бути присутні різні домішки, включення, органічні, 
неорганічні та інші види забруднень, надзвичайно важливо видалити їх всі, 
для забезпечення безпеки споживачів, а для цього необхідно обрати 
найкращу схему водоочищення. Стандартна схема очищення води на 
фармацевтичному підприємстві складається з декількох типових процесів, 
призначених для видалення різних компонентів. Вибір найбільш вигідної 
схеми очищення та загальної конструкції установки є вирішальним фактором 
у забезпеченні виробництва водою належної якості. 
2.2.1 Груба фільтрація 
Груба фільтрація дозволяє видаляти з води частинки розміром більше 
80-100 мкм. Груба фільтрація є першим етапом у підготовці води, так як 
дозволяє видалити грубі домішки, які можуть негативно вплинути на більш 
чутливі елементи технологічної схеми водопідготовки. Без цього 
початкового етапу неможливо далі видалити домішки, які є на 
молекулярному та іонному рівнях. 
На підприємстві використовується дисковий фільтр. Диски фільтра 
виготовлені з міцних полімерних матеріалів, на обох поверхнях яких 
діагонально нанесені канавки певної глибини і ширини, що забезпечують 
високу точність фільтрації. 
При стисненні двох сусідніх дисків між ними утворюється об'ємна 
сітчаста структура, що є фільтруючим робочим елементом. Фільтруючою 
поверхнею в даному випадку є сума площ всіх дисків, що входять в пакет. В 
процесі фільтрації вода подається на диски, які видаляють наявні в воді 
забруднення. В результаті отримується чиста воду. 
Дискові фільтри для очищення води виготовлені з міцного і легкого 
полімеру – поліпропілену. Він не піддається корозії, не реагує на хімічно 
агресивні речовини і стійкий до температурних перепадів. Корпус, в який 
вкладено фільтруючі диски, також виконаний з корозійностійкого матеріалу. 
Тому дискові фільтри можуть працювати з морською водою, і з тієї, де 
перевищений вміст лугів, кислот або спиртів. Дискові фільтри для очищення 
води здатні витримати тиск до 10 атмосфер і температуру до +70 ºС [8]. 
Справність фільтра контролюється різницею тиску води до і після фільтра. 
 
2.2.2 Очищення на іонообмінній установці  
Пом'якшення дозволяє знизити жорсткість води за рахунок видалення 
іонів кальцію і магнію. Для того, щоб перевірити ефективність та якість 
роботи пом'якшувача потрібно вимірювати твердість води на вході і на 
виході [7].  
Основна частина домішок знаходиться у вигляді іоннодисперсних. Такі 
домішки (розчинені у воді кислоти, солі, основи), розподілені в товщі води у 
вигляді окремих іонів, молекул, практично повністю видаляються за 
допомогою іонообмінної технології.  
Сутність обробки води методом іонного обміну заснована на 
пропусканні попередньо обробленої води через фільтруючий шар 
іонообмінного матеріалу – іоніту, практично нерозчинного у воді, але 
здатного вступати в іонний обмін з іонами, які знаходяться у воді, що 
оброблюється. 
Іоніти представляють собою нерозчинні у воді високомолекулярні 
речовини, які за наявності в них функціональних груп, здатні до реакцій 
іонного обміну. Іоніти здатні поглинати з води як позитивні, так і негативні 
іони в обмін еквіваленту кількість інших іонів, що міститься в іоніті та мають 
заряд такого ж знаку. За знаком заряду іонів, що обмінюються, іоніти 
поділяються на позитивні катіоніти та негативні аніоніти. Катіоніти 
забирають з води катіони, цей процес називається катіонування, аніоніти 
забирають аніони і цей процес називається аніонування.  
Умовне розділення по стадіям процесу іонного обміну, зображене на 
рисунку 2.1.  
 
Рисунок 2.1 – Принцип процесу іонного обміну 
Умовно катіоніти позначаються К+R, а аніоніти R+А−, де К+ та А−  – 
обмінні іони іоніту; R – складна багатомолекулярна нерозчинна у воді 
структура іоніту. 
За своєю хімічною природою всі катіоніти є кислотами, а всі аніоніти – 
основами. В залежності від складу функціонально активних груп, катіоніти 
поділяються на сильно–, середньо–, слабо кислотні, так і аніоніти – сильно–, 
середньо–, слабоосновні. За своїми технологічними властивостями 
(фракційному складу, насипній масі та об’ємній ємності) вони мають вагомі 
відмінності. Сильнокислотні катіоніти вступають в іонний обмін при будь-
якому значенні pH. Слабокислотні катіоніти працюють тільки в лужному 
середовищі при pH ˃ 7. У водопідготовчих установках (ВПУ) енергетичних 
об’єктів застосовуються катіоніти наступних марок: сульфовугілля (найбільш 
дешевий), катіоніт КУ-2 (катіоніт універсальний, термостійкий), КУ-2-8, 
рідше КУ-1. 
Сильноосновні аніони здатні забирати з води аніони як сильних 
(����−, ����2−
4 , ����−
3 ), так і слабких (������3−, ��������3−) кислот в широкій області 
значень pH, до них відносяться аніоніти марки АН-18, АН-31 та інші. 
Слабоосновні аніоніти дієспроможні тільки в кислому середовищі при 
pH ˂ 7 та поглинають з води тільки аніони сильних кислот ����2− −
4 , ���� , ����−
3 , 
до них відносяться аніоніти марки АВ-17, АВ-23 та інші. 
Ефективність і економічність іонообмінних технологій залежить від 
якості іоніту, які характеризуються рядом фізичних і хімічних властивостей. 
Однією з найважливіших властивостей є обмінна ємність. На практиці 
розрізняють повну та робочу обмінні ємності. Повна обмінна ємність іоніту, 
що виражена в грам-еквівалентах на одиницю об’єму іоніту, визначається 
кількістю іонів, що можуть бути поглинені іонітом при повній заміні усіх 
обмінних іонів. Робоча обмінна ємність характеризується кількість іонів, 
поглинених іонітом, до початку «проскакування» у фільтрат поглинаємих 
іонів. Робоча обмінна ємність іоніта виражається в в грам-еквівалентах іонів, 
поглинених 1 м3 набрякшого іоніту  (г-екв/ м3). 
Робоча обмінна ємність іоніту залежить від концентрації і виду іонів, 
що знаходяться у воді, значення pH, висоти шару іоніту, швидкості 
фільтрування, часу відключення іонічного фільтру на регенерацію, питомих 
витрат регенераційного розчину та інших факторів. 
Значення повної та робочої обмінних ємностей деяких катіонітів 
найбільш часто використовуваних у технологічних схемах, приведені в 
таблиці 2.1. 
Співвідношення між повною і робочою обмінними ємностями можна 
зобразити графічно за допомогою вихідної кривої іонічного фільтру, яка 
зображена на рисунку 2.2. 
 
1–вихідна концентрація видаляємого іону, 2–концентрація видаляємого 
іону у фільтраті, 3–об’єм обробленого розчину до «проскакування», 4–об’єм 
обробленого розчину за робочий цикл. 
Рисунок 2.2 – Вихідна крива іонічного фільтру. 
 
 
 Таблиця 2.1 – Значення повної і робочої обмінної ємності (Е) 
катіоніту 
 При H-катіонуванні При Na-катіонуванні 
Катіоніт Е повна Е робоча Е повна Е робоча 
Сульфовугілля 500 250 550 400 
КУ-2-8 1700 800 1700 800 
КБ-4  1300  1500 
Амберлайт IR- 1800 800 1800 800 
120  
 
На рисунку 2.2 повна кількість поглинених фільтром іонів 
характеризується моментом вирівнювання концентрацій поглинаємого іону, 
тобто площею 1-2-3-5, кількість поглинених іонів до «проскакування» – 
площею прямокутника 1-2-3-7, кількість поглинених іонів в робочому циклі 
площею фігури 1-2-4-6. По вихідній кривій можна розрахувати значення 
робочої обмінної ємності іоніту Ер, г-екв/м3, загруженого у фільтр з відомими 
характеристиками фільтру (S – площа перерізу, м2; h – висота шару іоніту, м): 
 
(Жв−Жп)∙��
         Е = 1 , г-екв/м3                                                                              
р (2.1) 
��
 
де ��1 – кількість води, що пропущена через фільтр до проскакування 
катіонів жорсткості, м2; Жв – жорсткість вихідної води, г-екв/м3; Жп – 
жорсткість пом’якшеної води г-екв/м3; V – об’єм фільтру, м2. 
 
Повна обмінна ємність катіоніту розраховується по формулі: 
 
(Жв−Жп)∙(��−�� )
Е = �� + 1 , г-екв/м3                                                       
п �� 2��
(2.2) 
 
де Q – кількість води, що пропущена через фільтр за повний цикл 
роботи фільтру, м2. 
При Na-катіонуванні відбувається обмін катіонів, що знаходяться у 
вихідній воді на іон натрію:  
2NaR + Ca(HCO3)2 ↔ CaR2 + 2NaHCO3, 
2NaR + MgCl2 ↔ MgR2 + 2NaCl, 
2NaR + CaSO4 = CaR2 + 2NaSO4. 
Приведені вище реакції показують, що при натрій-катіонуванні 
карбонатна жорсткість вихідної води переходить в пом’якшеній воді у 
натрієву лужність, іншими словами лужність води не змінюється. Аніонний 
склад оброблюваної води залишається практично постійним, що є основним 
недоліком цього процесу. 
Солевміст води дещо збільшується так, як на кожний видалений грам-
іон магнію і кальцію в розчин переходить по 2 грам-іона натрію, що також є 
недоліком процесу. Остаточна жорсткість Na-катіонованої води знижується 
до 10 мкг-екв/дм3. 
При Н-катіонуванні води відбувається обмін катіонів, що знаходяться у 
воді на іон гідрогена: 
2НR + Ca(HCO3)2 ↔ CaR2 +H2O + CO2, 
2HR + MgCl2 ↔ MgR2 + 2HCl. 
В результаті видалення іонів кальцію і магнію, як при Na-катіонування, 
так і при Н-катіонуванні досягається пом’якшення води, загальна жорсткість 
гідроген-катіонованої води знижується до 10 – 15 мкг-екв/дм3. Одночасно з 
пом’якшенням в Н-катіонованій воді замість лужності з’являється 
кислотність, що обумовлена наявністю іонів Н+, що поступили у воду з 
катіоніту, так як іони Н+ взаємодіять з бікарбонат-іонами, що знаходяться у 
воді, призводячи до утворення вугільної кислоти, тому лужність при Н-
катіонуванні зменшується: 
Н + HCO3 ↔ H2CO3 ↔ H2O + CO2. 
Внаслідок видалення карбонатної жорсткості  відбувається солевмісту 
(сухого залишку) вихідної води. Солі кальцію, магнію, натрію переходять у 
вільні кислоти та загальна кислотність буде при цьому дорівнювати сумі 
аніонів сильних мінеральних кислот ����−, ����2−, ����−
4 3 , що знаходяться у воді. 
Н-катіонована вода є кислою та не підходить для живлення парових котлів.  
 
2.2.3 Фільтрація через вугільний фільтр 
Фільтрація через вугільний фільтр дозволяє знизити концентрацію 
органічних речовин і хлору. Використовуються стандартні патронні фільтри 
з активованим вугіллям. Якість роботи пеевіряється різницею тиску води до і 
після фільтра. Потік вихідної води подається в колону з вугіллям за 
допомогою спеціального розподільчого пристрою, рівномірно розходиться 
по всій поверхні сорбенту. Проходячи через робочий шар, з води 
видаляються забруднення, здатні затримуватися на активованому вугіллі. 
Очищена вода по центральній трубці піднімається від нижнього водозбірного 
дистриб'ютора вгору на подачу до подальшого етапу очищення. У міру 
забруднення робочого середовища відбувається промивка фільтра [9].   
 
2.2.4 Зворотній осмос 
На стадії зворотного осмосу вода очищається від органічних сполук і 
солей. В основі роботи зворотноосмотичної установки лежать мембранні 
елементи, зо зображені на рисунку 2.3. Вони можуть бути різноманітної 
конструкції. Найбільш популярнимпи є рулонні мембранні елементи. Вони 
виготовляються з використанням найсучасніших інноваційних технологій 
для високоякісного очищення. Тонкоплівковий композит або ацетат 
целюлози також можна використовувати як матеріал для виготовлення 
мембрани. [10] 
Принцип роботи системи зворотного осмосу полягає в тому, що вода 
під тиском проходить через мембрану, на якій осідають розчинені у воді 
речовини. Мембрани мають пористу структуру та діаметр пор 0,0001 мкм. 
Цього розміру достатньо, щоб молекули води могли вільно проникати, але 
недостатньо, щоб іони та молекули домішок, які є у воді проникли на 
подальшу ступінь очищення. 
Зворотний осмос починає відбуватися при рівні тиску, який 
називається осмотичним тиском. Тобто в цей момент вода починає діяти з 
необхідною силою на мембрану, дозволяючи молекулам переміщуватися 
через пори. Чим вищий тиск води, що подається на мембрану, тим вищі 
показники мембрани та краща якість очищення. Робочий тиск осмосу 
низького тиску становить 6-12 атмосфер, у випадку осмосу високого тиску 
12-16 атмосфер. Якщо необхідно очистити морську воду, то необхідний тиск 
–від 40 до 70 атмосфер. 
Усередині мембрани вода розділена на два потоки: перміат, тобто 
відфільтрована демінералізована вода, і концентрат, тобто розсіл. Зовнішній 
тиск, що діє на концентрат (який повинен перевищувати осмотичний), 
змушує молекули води рухатися в протилежному напрямку на мембрані, 
проникаючи в перміат і тим самим збільшуючи рівень рідини. В результаті 
всі забруднення залишаються з іншого боку мембрани, звідки вони 
видаляються промиванням у каналізацію. 
Контроль систем зворотного осмосу здійснюється вимірюванням 
питомої електричної провідності води на виході з системи. 
 
Рисунок 2.3 – Схема та принцип дії зворотноосмотичної мембрани 
Щоб визначити наскільки ефективно працює система зворотного 
осмосу, тобто наскільки ефективно вона видаляє забруднення, можна 
скористатися наступним рівнянням. Добре спроектована система з 
належним чином функціонуючими мембранами для зворотного осмосу 
зможе вилучити від 95% до 99% більшості забруднень живильної води 
(які мають певний розмір і заряд).  
Провідність живильної води−провідність перміатної води
Вилучення солі = ∙ 100                                   
Провідність  подачі
(2.3) 
Чим вище вилучення солі, тим краща робота системи. Низьке 
вилучення солі може означати, що мембрани потребують очищення або 
заміни. [11] 
2.2.5 Знезараження води бактерицидними променями  
Знезараження води бактерицидними променями має ряд суттєвих 
переваг. Природні смакові якості і хімічні властивості води не змінюються. 
Бактерицидні промені знищують не тільки вегетативні види бактерій, а й 
спороутворюючі. Експлуатація та конструкція обладнання є простою та 
ефективною. 
В.Ф. Соколовим було встановлено, що найбільшим бактерицидну дію 
мають ультрафіолетові промені з довжиною хвилі від 295 до 200 мкм. Цю 
область ультрафіолетового випромінювання називають бактерицидною. 
Максимум бактерицидної дії розташовується близько довжини хвилі в 260 
мкм. Процес відмирання бактерій описується рівнянням: 
 
р = р0 ∙ехр(− ЕТ/k),                                                 (2.4) 
 
де р - число бактерій в одиниці об'єму, що залишилися живими після 
бактерицидного опромінювання; р0 - початкове число бактерій в одиниці 
об'єму; Е - інтенсивність потоку бактерицидних променів; Т - тривалість 
опромінювання; k = 2500 - коефіцієнт опірності бактерій. 
При визначенні необхідної кількості бактерицидної енергії необхідно 
враховувати її поглинання при проходженні потоку променів через шар води. 
Інтенсивність потоку променистої енергії в товщі однорідної речовини (у 
мкВт/см2), що поглинається оптично, змінюється згідно із законом Ламберта 
– Бугера: 
 
Е = Е0 ∙ехр(− а∙х) ,                                                (2.5) 
 
де Е0 - інтенсивність потоку променистої енергії, що поступає на поверхню 
речовини, мкВт/см2; а - коефіцієнт поглинання см-1; х - товщина шару 
поглинаючої речовини, см. 
Коефіцієнт поглинання істотно залежить від складу води і для різних 
джерел водопостачання змінюється в широких межах. Найбільший вплив на 
коефіцієнт поглинання має кольоровість води, її каламутність і зміст заліза. 
Жорсткість, хлориди, сульфати, аміак, нітрити і нітрати в звичайних 
концентраціях практично не впливають на поглинання бактерицидної 
радіації. [12] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3 ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОДУКЦІЇ, СИРОВИНИ, ДОПОМІЖНИХ 
МАТЕРІАЛІВ, ЕНЕРГЕТИЧНИХ НОСІЇВ 
 
На ТОВ «Юрія-Фарм» характеристики якості води питної якості 
контролюються відповідно до діючої на підприємстві специфікації СП-08.03-
085 «Вода питної якості».  
 
Таблиця 3.1 – Перелік характеристик якості, що підлягають контролю  
 №  з/п Характеристика Нормативна Вимоги та Методи 
якості документація допустимі випробувань 
межі 
1 Водневий Державні Від 6,5 до Державна 
показник, санітарні 8,5 Фармакопея 
одиниці pH норми та України/European 
правила Pharmacopoiea, 
2.2.4-171- 2.2.3 
10 
2 Залізо загальне, Державні ≤ 0,2 Державні 
мг/дм3 санітарні Стандарти України 
норми та 4011-72 
правила 
2.2.4-171-10 
3 Загальна Державні ≤ 7,0 Державні 
жорсткість, санітарні Стандарти України 
ммоль/дм3 норми та 4151-72 
правила 
2.2.4-171-10 
 
Кінець таблиці 3.1 
 №  з/п Характеристика Нормативна Вимоги та Методи 
якості документація допустимі випробувань 
межі 
4 Хлор Державні ≤ 0,5 Державні 
залишковий санітарні Стандарти України 
вільний, мг/дм3 норми та 18190-72 
правила 
2.2.4-171-10 
5 Мікробіологічна United State Не більше European 
чистота Pharmacopoiea 100 Pharmacopoiea/ 
КУО/мл Державна 
Фармакопея 
України 2.6.12,  
Метод глибинного 
посіву 
  
 Характеристики якості води після очищення наведені в таблиці 3.2 на 
установці зворотного осмосу контролюється відповідно до протоколу                                  
П-09.07-004 «Контроль підготовки виробництва. Протокол контролю 
підготовки води».  
 
Таблиця 3.2 – Характеристики якості, що підлягають контролю 
Характеристики якості Вимоги та допустимі межі 
Опис Прозора безбарвна рідина 
Питома електропровідність Не більше 18,0 мкС·см-1 
pH Не більше 5,0 
 
На ТОВ «Юрія-Фарм» характеристики якості води очищеної наведені в 
таблиці 3.3 контролюються і відповідно до діючої на підприємстві 
специфікації СП-08.03-070 Специфікація вода очищена «In Bulk», а граничні 
значення питомої електропровідності для певних значень температури 
зазначені у таблиці 3.4. 
 
Таблиця 3.3 – Перелік характеристик якості, що підлягають контролю. 
№ Характеристики Вимоги та допустимі Методи випробувань 
з/п якості межі 
1 Опис  Прозора, безбарвна Візуально 
рідина 
2 Нітрати Не більше European 
0,00002% Pharmacopoiea, 
(0,2 ppm) Державна 
Фармакопея України, 
монографія 
3 Алюміній Не більше European 
0,000001% Pharmacopoiea, 
(10 ppb) Державна 
Фармакопея України, 
2.2.21 
4 Важкі метали Не більше European 
0,00001% Pharmacopoiea, 
(0,1 ppm) Державна 
Фармакопея України, 
монографія 
5 Вмісти загального Не більше 0,5 мг/л або European 
органічного витримувати Pharmacopoiea, 
вуглецю або випробування Державна 
речовини, що «Речовини, що Фармакопея України, 
окиснюються окиснюються» монографія 
 
Кінець таблиці 3.3 
№ Характеристики Вимоги та допустимі Методи випробувань 
з/п якості межі 
6 pH Від 5,0 до 7,0 European 
Pharmacopoiea, 
Державна 
Фармакопея України, 
2.2.3 
7 Питома Не більше 4,3 European 
електропровідність мкС·см-1 при 20˚С Pharmacopoiea, 
або витримувати  Державна 
випробування, Фармакопея України, 
якщо виміряна 2.2.38 
питома 
електропровідність 
не перевищує 
значення, наведені 
в таблиці 4 
8 Мікробіологічна Не більше 95 European 
чистота КУО/мл Pharmacopoiea, 
Державна 
Фармакопея України, 
2.6.12 
9 Бактеріальні Менше 0,25 МО/мл European 
ендотоксини Pharmacopoiea, 
Державна 
Фармакопея України, 
2.6.14  
Метод А, метод С 
     
Таблиця 3.4 – Граничні значення питомої електропровідності для певних 
значень температури 
Температура, ( ˚С) Питома електропровідність (мкС·см-1) 
0 2,4 
10 3,6 
20 4,3 
25 5,1 
30 5,4 
40 6,5 
50 7,1 
60 8,1 
70 9,1 
75 9,7 
80 9,7 
90 9,7 
100 10,2 
   
Примітка: Для значень температури, що не зазначені в таблиці 3.4 
розраховують граничне значення питомої електропровідності шляхом 
інтерполяції між найближчими попереднім і наступним значенням, 
наведеними в таблиці 3.4. 
Вимоги до сировини, напівпродуктів та матеріалів представлено в 
таблиці 3.5. 
Таблиця 3.5 – Вимоги до сировини, напівпродуктів та матеріалів 
Найменування Стандарти або Показники, Регламентовані 
сировини, технічні обов'язкові показники 
напівпродуктів, умови до контролю з допустимими 
матеріалів та відхиленнями 
готової продукції 
1 2 3 4 
Фільтруючі матеріали 
Гідро антрацит N ГОСТ 2263-79 Розмір зерен;  Чорно-бурі 
насипна густина; гранули; 
пористість при 200С розмір зерен            
 0,9 – 1 мм;  
насипна густина 
730 кг/м3; 
пористість при  
200С 10%; 
Кварцевий пісок  ГОСТ 6981-75 Розмір зерен; Гранули брудно-
насипна маса  білого кольору; 
розмір зерен  
2 – 3мм; 
насипна маса 
1500-1700 кг/м3; 
 ГОСТ 20301- Розмір зерен; Розмір зерен; 
Бірм 74 насипна маса  0,6-2,36 мм 
насипна маса 850 
кг/м3; 
  Розмір зерен; Розмір зерен  
   повна обмінна 0,3 – 1,5 мм; 
  здатність; повна обмінна 
Lewatit S 1467 Na  допустима здатність  
 температура води  1400 – 1600 
  г-екв./м3; 
допустима 
температура води  
120 – 130 0С 
Натрій хлористий ГОСТ 9179-79 Вміст NaCl Вміст NaCl 
 99,97 % ваг. 
 
 
Кінець таблиці 3.5 
Найменування Стандарти або Показники, Регламентовані 
сировини, технічні обов'язкові показники 
напівпродуктів, умови до контролю з допустимими 
матеріалів та відхиленнями 
готової продукції 
  Доза опромінення; Доза опромінення  
Лампи  споживана 30 мДж/см2; 
ультрафіолетові УФ S36PL потужність; споживана 
габаритні розміри;  потужність  
довжина;    614 Вт; 
діаметр корпуса;   габаритні 
розміри;  
довжина 97 см;  
ширина 25 см;  
висота 33 см; 
діаметр корпуса 
20 мм 
 
Смола іонообмінна Lewatit S 1467 Na – відноситься до групи 
сильнокислотних гелевих катіонітів, на основі сополімеру стиролу-
дивінілбензолу. Зерна мають сферичну форму. Монодисперсні гранули 
володіють достатньо високою хімічною, механічною стабільністю і 
осмотичною стійкістю. У відділенні водопідготовки використовується для 
пом’якшення води. 
Лампи ультрафіолетові УФ S36PL спеціально розроблені для 
забезпечення очистки води практично від всіх бактерій, вірусів, 
мікроорганізмів шляхом опромінення води і характеризуються потужним 
ультрафіолетовим випромінюванням. В результаті отримують 
бактеріологічно безпечну воду без використання потенційно безпечних 
бактерій, вірусів та найпростіших при нормованих витратах води. 
Робочі характеристики мембран зворотного осмосу наведені у таблиці 
3.6. 
Таблиця 3.6 – Характеристика мембран 
 Зворотноосмотичні мембрани 
Показники 
МГА-80 МГА-90 МГА-95 МГА-100 
 Напівпрозора плівка без сторонніх механічних 
Загальний вигляд включень та пухирців повітря, без механічних 
пошкоджень, розривів та складок 
 
   Відсутність 
Дефектність в сруктурі – – поперечний та 
дольових полосок 
Загальна пористість, % 75±3 75±3 75±3 75±3 
Проникність води при     
Р = 5 Мпа, л/(м2∙добу), 600 350 250 150 
не менше 
Вміст солей, % не 80 90 95 97,5 
менше 
 
4 ОПИС ТЕХНОЛОГІЧНОЇ СХЕМИ ВИРОБНИЦТВА 
 
 Для отримання продукції, яка відповідає усім стандартам спочатку 
підприємство має забезпечити належну якість сировини, з якої 
виготовляється продукт. На фармацевтичних підприємствах сировиною 
являється вода. Для створення лікарських засобів використовується вода для 
ін’єкцій, а сама вона отримується з води очищеної, яка в свою чергу 
виготовляється з води питної якості.  
 Схема підприємства ТОВ «Юрія-Фарм» включає в себе декілька 
важливих етапів водопідготовки перед потраплянням води на установку 
дистиляційного типу FINN-AQUA. 
Першим етапом у водопідготовці є перекачування води, яка подається 
міською мережою водопостачання або з скважини глибинним насосом на 
установки підприємства. Електродвигун даного насосу управляється або 
вручну або автоматично за допомогою приладу, що встановлений на пульті 
управління.  
На першій стадії процесу вода проходить через механічний фільтр 
грубої очистки (1) фірми «ARKAL FILTRATION SYSTEMS» з розміром пори 
100 мікрон. На стадії попередньої очистки видаляються грубодисперсні і 
колоїдні домішки, але цього недостатньо при підготовці води, оскільки 
основна частина домішок знаходиться у вигляді іоннодисперсних. Такі 
домішки (розчинені у воді кислоти, солі, основи), розподілені в товщі води у 
вигляді окремих іонів, молекул, практично повністю видаляються за 
допомогою іонообмінної технології.  
Тому, далі вода поступає на іонообмінні установки (2). Процес 
проходить на Na-катіоніті, остаточна жорсткість Na-катіонованої води 
знижується до 10 мкг-екв/дм3. Для відновлення обмінної здатності катіоніту 
один із фільтрів періодично переключається на регенерацію. Регенерація 
проводиться шляхом промивання виснаженого катіоніту насиченим 
розчином натрію хлористого. Після цього етапу вже пом'якшена вода 
надходить на вугільний фільтр (3) від виробника «Aqua Filter», ступінь 
фільтрації 1,0 мкм. Вугільний фільтр потрібен для того, щоб очистити воду 
від органічних домішок та хлору. Потім, вода проходить механічні фільтра з 
розміром пори 5 мікрон, далі насосом високого тиску подається спочатку на 
першу, а потім і на другу стадію зворотного осмосу. Установка зворотного 
осмосу (4), представляє собою конструкцію, що складається з окремих 
мембранних модулів, з яких вона збирається та через які проходить вода. 
Модуль зворотного осмосу представляє собою циліндр зі змотаної в рулон 
плівки з синтетичних матеріалів. За допомогою рулонної конструкції 
відбувається розділення потоків води на чисту та брудну. В процесі 
зворотного осмосу вода і розчинені в ній речовини розділяються на 
молекулярному рівні, при цьому мембрана пропускає воду, але не пропускає 
більшість розчинених в ній речовин. Розмір частинок, що видаляються – 
0,001-0,0001 мкм, завдяки цьому з води можна видалити 99,8% домішок, 
включаючи солі жорсткості та важких металів, нітрати, пестициди й навіть 
найдрібніші частинки вірусів. Після даного процесу вода подається у збірник 
(5) та насосом (6) перекачується по трубах і в подальшому використовується 
для потреб виробництва.      
 
Рисунок 4.1 – Схема підготовки води очищеної  
Після зворотноосматичної установки вода поступає у вузол 
ультрафіолетової обробки. Даний вузол складається із двох паралельно 
з’єднаних ультрафіолетових ламп SUV 100Р. Бактерицидні лампи 
розташовані на шляху слідування потоку води. Знезаражуюча дія 
ультрафіолетового випромінювання відбувається миттєво. Після 
ультрафіолетової обробки  вода відбирається на аналіз в бактеріологічну 
лабораторію, частина води подається для нужд лабораторії та інші потреби 
виробництва, а друга частина поступає на подальше очищення на відділення 
дистиляції, де на установці FINN-AQUA виробництва США  отримують воду 
для ін’єкцій.  
Для отримання води для ін’єкцій використовується багатоколонний 
дистилятор.  
Основний принцип багатоколонного дистиляційного апарату є в тому, 
що потрібна для переносу тепла різниця температур (що співвідноситься з 
різницею тисків) отримується при нагріванні першої колони паром з високою 
температурою. Пар, отриманий в першій колоні, охолоджується в дистилят, 
даючи йому трохи підігріти робочу при більш низькій температурі і тиску 
другу колону. Пар другої колони, в свою чергу підігріває третю колону, яка 
функціонує при атмосферному тиску. Таких колон може бути декілька. 
Тільки в останній колоні отриманий пар потребує для охолодження в 
дистилят типового охолоджувача з холодною водою. Таким чином, енергію 
використовують на нагрів тільки першої колони дистилятора, а охолоджуючу 
воду – тільки в останній колоні для охолодження пари. 
Установка складається з декількох колон, з'єднаних послідовно, 
конденсаторів, охолоджувача дистиляту, бака для води з насосом. 
Колона складається з двох ємностей, які працюють під високим тиском. 
Конструкція колони і її елементів виконана таким чином, що вона працює як 
випаровувач і сепаратор одночасно. Вихідна вода в дистиляційну установку 
подається з резервуара насосом, витрати води регулюються автоматично. 
Вихідна вода і отриманий пар в системі рухаються протитоком. При цьому 
вода, проходячи через охолоджувач дистиляту і конденсатори, максимально 
акумулює вторинне тепло пари.  
В конденсаторі першої колони вода підігрівається виробничим паром 
до температури 160°С. Висока температура є гарантією високої біологічної 
якості дистиляту. 
Підігріта вихідна вода поступає у верхню частину лівої крайньої 
колони. Ця колона також обігрівається виробничим паром. За рахунок 
різниці температур, які з’являються в колоні, проходить в скипання 
перегрітої води з утворенням пари. Колона розрахована таким чином, що пар, 
який утворюється досягає її дна з високою швидкістю і змінює направлення 
свого руху на 180°. При цьому від пари відділяється вода, яка не 
випарувалась. 
Чиста пара з великою швидкістю підіймається по спіральному жолобу, 
роблячи круговий рух, це зображено на рисунку 8. Завдяки центробіжним 
силам, які утворюються при такому русі, відділяються залишкові в парі 
частинки і краплі, в тому числі і ендотоксини. Це просте і в той же час 
оригінальне рішення забезпечує більш надійне сепарування, ніж при відомих 
методах випаровування. 
Отриманий пар поступає в наступну колону, тут конденсується і 
відводиться в охолоджувач дистиляту. Вода яка не випарувалась і від 
сепаровані частинки також поступають в цю колону на повторне закипання. 
В цій і наступних колонах, процес повторюється по аналогії із першою 
колоною. Відпрацьована вода виводиться з останньої колони. 
Зовнішнє джерело енергії, в особливості, виробничий пар, потрібен 
тільки для отримання перегрітої води в першій колоні. Наступні колони 
нагріваються за рахунок вторинного тепла пари, що дозволяє сильно 
скоротити затрати на енергію. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5 МАТЕРІАЛЬНІ І ТЕПЛОВІ РОЗРАХУНКИ 
 
5. 1 Розрахунок матеріального балансу виробництва 
 
В ході очищення вода послідовно проходить стадії очищення від заліза, 
фільтрації, пом’якшення, знесолення. 
Розраховуємо кількість води, яку необхідно подати на очищення, щоб 
забезпечити продуктивність установки 96 м3/добу або 4 м3/годину. 
Крім води, що подається на очищення, вода витрачається на 
промивання установки для знезалізнення, промивання іонообмінних фільтрів 
та приготування регенераційного розчину, розпушування іонітів та 
промивання звротноосмотичної установки. 
Визначаємо витрати натрію хлористого (NaCl) на регенерацію 
іонообмінних фільтрів: 
 
Q  0,0367
mNaCl =  ,                                                (5.1) 
100
 
де Q – масові витрати води, кг/годину (4·1,03·1000 = 4120); 
     0,0367 – масова частка 100 % NaCl. 
     1,03 – густина води, т/м3. 
4120 0,0367
mNaOH = 100  = 1,5 кг/годину. 
 
Тоді розчину натрію хлористого з масовою часткою 24 % необхідно на 
регенерацію: 
 
1,5
mNaCl(24%) = ·100 = 6,3 кг/годину. 
24
 
Тобто води на приготування регенераційного розчину необхідно: 
 
6,3 – 1,5 = 4,8 кг/годину. 
 
Визначаємо кількість води, що тратиться на розпушування іонітів: 
 
Q 8,91
mH2O =  ,                                                      (5.2) 
100
 
де 8,91 – відносна кількість води, що йде на розпушування, % [ 8 ]. 
 
4120 8,91
 mH2O =  = 367,09 кг/годину. 
100
 
Визначаємо кількість води на відмивання : 
 
Q  22,26
mвідм.вод =  ,                                               (5.3) 
100
де 22,26 – відносна кількість води на відмивання, % [ 8 ]. 
 
4120 22,26
mвідм.вод =  = 917,11 кг/годину. 
100
Знаходимо кількість води, яку необхідно подати на очищення: 
 
m.води = mзаг. + mH2O + mреген.р-ну + mвідм.вод.                          (5.4) 
 
m.води = (4120+ 367,09 + 4,8 + 917,11) / 1030 = 5,25 м3/годину. 
 
5.1.1 Матеріальний баланс стадії видалення заліза 
 
На знезалізнення поступає 5,25 м3/годину вихідної води, що містить 
заліза 1,97 г/м3, та мангану 0,15 г/м3. Тоді на фільтри поступить заліза і 
мангану: 
 
mFe = 0,00197∙5,25 = 0,01 кг/годину; 
MMn = 0,00015∙5,25 = 0,0008 кг/годину. 
 
В очищеній воді повинно міститися 0,1 г/м3 заліза і 0,1 г/м3 мангану. 
Тоді зі стадії знезалізнення з очищеною водою виведеться заліза і мангану: 
 
mFe = 0,0001∙5,25 = 0,0005 кг/годину; 
mMn = 0,0001∙5,25 = 0,0005 кг/годину. 
 
З відмивними водами буде виведено заліза та мангану: 
 
mFe = 0,01 – 0,0005 = 0,0095 кг/годину; 
mMn = 0,0008 – 0,0005 = 0,0003 кг/годину. 
5.1.2 Матеріальний баланс стадії пом’якшення води 
 
Згідно з технологічним режимом на пом’якшення із загального потоку 
поступає 18 м3/годину вихідної води, що містить кальцію 104 г/м3, та магнію 
38,4 г/м3, солей 616г/м3. Тоді на іонообмінні фільтри поступить кальцію і 
магнію: 
 
mСа = 0,104∙18 = 1,87 кг/годину; 
mMg = 0,0384∙18 = 0,69 кг/годину; 
mсолей = 0,616∙18 = 11,09 кг/годину. 
 
В очищеній воді повинно міститися 9 г/м3 кальцію і 0,3 г/м3 магнію. 
Тоді зі стадії пом’якшення з очищеною водою виведеться кальцію і магнію: 
 
mСа = 0,009∙18 = 0,16 кг/годину; 
mMg = 0,0003∙18 = 0,005 кг/годину; 
mсолей = 11,09 кг/годину. 
 
На стадії пом’якшення буде виведено із води кальцію та магнію: 
 
mСа = 1,87 – 0,16 = 1,71 кг/годину; 
mMg = 0,69 – 0,005 = 0,685 кг/годину. 
 
5.1.3 Матеріальний баланс стадії знесолення води 
 
Згідно з технологічним режимом на знесолення із загального потоку 
поступає 43 м3/годину вихідної води, що містить кальцію 104 г/м3, магнію 
38,4 г/м3 та інших видів солей 616 г/м3. Тоді на зворотноосмотичну установку 
поступить кальцію, магнію і інших видів солей: 
 
mСа = 0,104∙43 = 4,47 кг/годину; 
mMg = 0,0384∙43 = 1,65 кг/годину; 
mсолей = 0,616∙43 = 26,49 кг/годину. 
 
В зворотноосмотичній установці за заданою селективністю мембран 
94% буде виведено із води з концентратом (10 м3/годину) кальцію, магнію та 
інших видів солей : 
 
mСа = 0,104∙0,94∙43 = 4,2 кг/годину; 
mMg = 0,0384∙0,94∙43 = 1,55 кг/годину; 
mсолей = 0,616∙0,94∙43 = 24,8 кг/годину. 
 
З перміатом із зворотноосмотичної установки буде виведено солей : 
 
mСа = 4,47 – 4,2 = 0,27 кг/годину; 
mMg = 1,65 – 1,55 = 0,1 кг/годину; 
mсолей = 26,49 – 24,9 = 1,59 кг/годину. 
 
Після зворотно осмотичної установки очищена вода (15 м3/годину) 
з’єднується з потоком очищеної води після іонообмінної установки (35 
м3/годину) та подається на знезараження в апарат з бактерицидним 
випромінюванням. 
Матеріальний баланс очищення води зведено в таблицю 5.1. 
Таблиця 5.1 – Матеріальний баланс підготовки води 
Статті кг/год. % Статті витрат кг/год. % 
надходження 
Вихідна вода   1.Вода очищена   
Fe 0,001 0,0022 в тому числі:   
Mn 0,0008 0,0017 Fe 0,0005 0,001 
Ca 6,34 13,7 Mn 0,0005 0,001 
Mg 2,34 5,06 Ca 0,43 0,93 
Вміст солей 37,58 81,24 Mg 0,105 0,23 
Вміст солей 12,68 27,41 
2.Промивні води   
в тому числі:   
Fe 0,095 0,21 
Mn 0,0003 0,0006 
Ca 1,71 3,7 
Mg 0,685 1,48 
   
3. Концентрат   
в тому числі   
Ca 4,2 9,08 
Mg 1,55 3,35 
Вміст солей 24,8 53,61 
 
Всього 46,26 100 Всього 46,26 100 
5.2 Витратні коефіцієнти із сировини, допоміжних матеріалів та 
енергетичних носіїв 
 
Витратні коефіцієнти із сировини, допоміжних матеріалів та 
енергетичних носіїв представлено в таблиці 5.2. 
 
Таблиця 5.2 – Витратні коефіцієнти 
 
 Од. Витрати на добову Витрати на 
Статті витрат вимі- продуктивність, т одиницю (1 м3), т 
ру Кількість Кількість 
1.Сировина :     
Вода артезіанська т. 67,80 1,35 
Сіль поварена т. 0,40 0,0005 
Вода для    
промивання  т.  230 4,6 
 2. Матеріали:    
 
Катіоніт Lewatit S 
т. 0,6 0,01 
1467 Na 
т.   
3. Бірм 
т. 1,5 0,03 
43..  КЕнваеррцгоозваитйр аптіисо к    
т. 3 0,06 
 електроенергія кВт 0,45 0,002 
4. Теплова енергія Гкал 79 0,33 
 
 
6 ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕХНОЛОГІЧНОГО ОБЛАДНАННЯ 
 
6.1 Розрахунок та вибір основного технологічного обладнання 
 
6.1.1 Розрахунок установки для видалення заліза 
Схема установки включає в себе вентилятор, градирню, контактний 
резервуар, насос і напірний фільтр. 
Дані для розрахунку: 
- продуктивність по очищуваній воді – 5,25 м3/годину; 
- вміст у воді заліза складає 1,97 ≈ 2 мг/дм3. 
Для видалення вільної вуглекислоти із води використовують аерацію на 
вентиляційній градирні: 
 
Q
Fгр. = год  ,                                                  (6.1) 
Ф
 
де Qгод – втирати води, що поступає на очищення, м3/год.; 
     Ф – питомі витрати води на 1 м3 площі вентиляційної градирні (для 
насадки із кілець Рашига 60 м3/год.) . 
 
5, 25
Fгр. =  = 0,0875 ≈ 0,09 м2. 
60
 
Висота шару насадки із кілець Рашига за умови лужності води 7 мг-
екв/дм3 приймається hкр = 4 м . 
Продуктивність вентилятора градирні визначається за формулою: 
 
Qвент = Qгод∙Q0 ,                                              
(6.2) 
де Q0 – необхідна продуктивність вентилятора на 1 м3 очищаємої води. 
Як правило приймається 10 м3 [13]. 
 
Qвент = 5,25∙10 = 52,5 м3/годину. 
 
Напір, що розвивається вентилятором визначається за формулою: 
 
hвент. = hкр∙30 = 4∙30 = 120 мм вод. ст.                           (6.3) 
 
Ємкість для контактного резервуару визначається за формулою: 
 
Q  t
год.
W =  ,                                                 (6.4) 
60
 
де t – час перебування води в контактному резервуарі (30 – 40 хв.) [14]. 
 
5, 25 30
W =  = 2,63 ≈ 3 м3. 
60
 
Розмір контактного резервуару об’ємом 38 м3 за умови глибини води в 
ньому 2м 4,06х4,06 м. 
Для завантаження напірних фільтрів використано бірм та кварцовий 
пісок гранулометричним складом 0,6 – 2,26 мм та 2 – 3 мм відповідно за 
умови висоти фільтруючого шару відповідно 1000 мм. 
За умови швидкості фільтрування 10 м/год необхідна площа фільтрації 
складе: 
 
5, 25
Fфіл. =  = 0,53 ≈ 0,6 м2 
10
 
Приймаємо два робочих фільтра (один резервний) серійного 
виробництва діаметром 3,4 м  та площею кожний 9,07 м2. 
Тривалість циклу фільтрування повинна бути не менше ніж 12 годин. 
 
6.1.2 Розрахунок установки для пом’якшення води 
 
Дані для розрахунку: 
- продуктивність по воді – 18 м3/годину; 
- загальна жорсткість вихідної води – 8,4 мг-екв./дм3; 
- допустима жорсткість пом’якшеної води не більше 0,7 мг-
екв./дм3; 
- повна обмінна здатність катіоніту 1500 – 1800 г-екв./м3. 
Розрахунок ведемо для одноступінчастої Na – катіонітової установки. 
Добове число циклів фільтрування визначається за формулою: 
 
T
n  =  ,                                                    (6.5) 
t  t
1
 
де Т – тривалість роботи катіонітової установки на протязі доби, годин; 
     t – корисна тривалість одного циклу фільтрування, годин 
(приймається від 10 до 22 годин) [ 8 ]; 
     t1 – тривалість операцій, що супроводжують регенерацію 
катіонітового фільтру, годин (приймається 1,5 години) [ 8 ]. 
 
24
n  =  = 1,7 = 2. 
12 1,5
 
Основною характеристикою іонообмінних матеріалів є повна обмінна 
здатність. Для Lewatit S 1467 Na Еповн = 1600 – 1800 г-екв/м3. 
Робоча обмінна здатність Na – катіоніту розраховується за формулою: 
 
Е Na
роб.  = αе∙βNa∙Еповн. – 0,5∙qпит.∙Ж0                                (6.6) 
 
де αе – коефіцієнт ефективності регенерації катіоніту (при Дс = 300 αе = 
0,9) [ 8 ]; 
     βNa – коефіцієнт, що враховує зниження обмінної ємкості катіоніту по 
Са2+ і Mg2+ за рахунок часткового затримання іонів Na+ [15]; 
     qпит – питомі витрати води на відмивання катіоніту в м3 на 1 м3 
катіоніту (приймається 4 – 5 м3); 
    Ж0 – загальна жорсткість вихідної води, г-екв/м3. 
Так як у вихідній воді міститься 5 мг/дм3 іонів натрію, то при 
перерахунку в мг-екв/дм3 величина концентрації Na+ буде: 
 
Na  5
СNa =  =  = 0,22 мг-екв/дм3. 
M 23
Na
 
Відношення С2 /Ж  = 0,222
Na 0 /8,4 ≈ 0,03, відповідно βNa = 0,9 [ 8 ]. 
Таким чином: 
 
Е Na
роб.  = 0,9∙0,9∙1700 – 0,5∙5∙8,4 = 1377 г-екв/м3. 
 
Необхідний об’єм катіоніту розраховуємо за формулою: 
 
Q Ж 5,25 8,4
Wкат = lддо 0  =  = 0,02 м3                                      (6.7) 
Na
n E 2 1377
роб
 
Висоту катіонітового завантаження приймаємо hК = 0,8 м. 
Допустима швидкість фільтрування через фільтр при 5 мг-екв/дм3 < Ж0 
< 10мг-екв/дм3 є рівною 25м/годину [15]. 
 
Швидкість фільтрування визначається за формулою: 
 
Na
υ Na E роб  h
 = K
розр  ,                     (6.8) 
T Ж  0,02 ЕNa
роб d
2
80  (lnЖ  lnЖ )
M 0 0 доп
де d80 – 80% калібр катіонітового завантаження, мм; 
     Ждоп – допустима жорсткість пом’якшеної води, мг-екв/дм3; 
     ТМ – тривалість міжрегенераційного циклу, годин; 
 
24
ТМ =  − (tзр + tрег + tвідм)                                     (6.9) 
2
де tзр – тривалість часу зрихлення катіоніту (0,25 год. = 15 хв.) ; 
     tрег – тривалість регенерації катіоніту (0,42 год. = 25 хв.); 
     tвідм – тривалість відмивання катіоніту (0,83 год. = 50 хв.) . 
Відповідно: 
 
24
ТМ =  − (0,25 + 0,42 + 0,83) = 10,5 годин. 
2
 
Na 1377 0,8
υрозр  =  = 7,7 м/год. < 25 м/год. 
10,5 8,4  0,02 1377 0,8  (ln 8,4  ln 0,7)
 
Необхідна сумарна робоча площа Na – катіонітових фільтрів: 
 
Q
F  = доб
Na                               (6.10) 
Na
υ (T  n(t  t  t ))
розр зр рег выдм
5,25
FNa =  = 0,02 м3. 
7,7(24 2(0,25 0,42 0,83))
 
Приймаємо два робочих фільтри діаметром 0,8 м та площею f = 0,5 м2 і 
один резервний тих же розмірів. Розміри фільтрів: діаметр 0,8 м; висота 
1800м. 
 
Витрати повареної солі Gс на одну регенерацію кожного фільтру: 
E Na
роб  h Д  f
G K с
с =  ,                                           (6.11) 
1000
 
1377  0,8 300  0,5
Gс =  = 165 кг. 
1000
 
Розрахуємо розміри розчинника солі. Корисна ємкість по солі серійно 
виготовляємого розчинника солі 240 кг [15]. 
Відповідно вистачить одного робочого розчинника та одного 
резервного. 
Об’єм розчину солі, що пропускається через шар гравію для очищення 
від забруднень: 
 
G  q
c pc
Wpc =  ,                                              (6.12) 
n 1211
де qрс – кількість води для розчинення 1 кг солі (10 дм3) [15]; 
 1211 – об’ємна вага 24%-го розчину солі, кг/м3. 
 
165 10
Wpc =  = 0,68 м3. 
2 1211
 
Швидкість фільтрації розчину солі через гравійні шари за умови площі 
розчинника солі fс = 0,4 м2 складе: 
 
υс = Wpc∙fс = 0,68:0,4 = 1,7 м/годину < 6м/годину, тобто менше гранично 
допустимої. 
Корисний об’єм кожного розчинника солі приймається на 35 – 40% 
більше розрахованої кількості солі, т.б. 
 
165
W 3
c =  = 0,068 м . 
2 1211
Звідси висота корисного об’єму кожного розчинника солі hс = 0,068:0,4 
= 0,17 м за умови повної висоти корпусу 1 м. 
 
6.1.3 Розрахунок установки знесолення води 
 
Дані для розрахунку : 
 кількість води, яка очищається            96 м3/добу; 
 початкова концентрація солей, моль/л.  0,4; 
 кінцева концентрація солей, моль/л.           0,01; 
 густина води,яка очищається    998,2 кг/м3; 
 динамічна в’язкість води,яка очищається  0,914∙10-6 м2/с; 
 тип мембран               МГА 90 
 
6.1.3.1 Вибір робочої температури, типу мембрани та перепаду тиску 
через мембран 
При виборі мембрани керуємося тим, що вона повинна володіти 
максимальною питомою продуктивністю при селективності, що забезпечує 
виконання вимог до якості пермеату. Крім того, мембрана повинна володіти 
високою хімічною стійкістю по відношенню до розділяємого розчину. 
При роботі на нейтральних розчинах найбільше розповсюдження 
отримали ацетат целюлозні мембрани, які характеризуються гарними 
розділяючи ми властивостями. Оскільки розділяємий розчин має рН = 7, то 
вибираємо ацетатцелюозну мембрану МГА – 90. Мембрана має селективність 
99,1% по іонам Са2+та 99,9% по іонам Mg2+ при рН розчину 6 та тиску 4,12 
МПа  
 
6.1.3.2 Розрахунок робочої поверхні мембран 
 
Питома продуктивність мембран по воді при розділенні зворотним 
осмосом з урахуванням того, що концентрація солей у воді, що очищається 
не перевищує 0,4 моль/л та в першому наближенні можна знехтувати 
впливом концентраційної поляризації, а також прийнявши те, що осмотичний 
тиск пермеату дуже малий (α2 = 0), можна розрахувати за формулою: 
 
G = G0(1 – α1/Δp) ,                                        (6.13) 
 
де G0 – продуктивність мембрани по воді, кг/(м2∙с). 
α1 = 0,0058 МПа;  α2 = 0,023 МПа. 
Питома продуктивність на вході розділяємого розчину в апараті 
зворотного осмосу та на виході є рівною: 
 
Gп = 3,0∙10-3(1 – 0,023/5) = 2,98∙10-3 кг/(м2∙с), 
Gк = 3,0∙10-3(1 – 0,0058/5) = 2,99∙10-3 кг/(м2∙с). 
 
В першому наближенні приймаємо, що середня питома продуктивність 
мембран може бути виражена як середня арифметична величина. 
 
Gсер = (2,89 + 2,99)/2 = 2,985∙10-3 кг/(м2∙с). 
 
Тоді робоча поверхня мембран складе: 
 
F = Lр / Gсер = 0,35 / 2,985∙10-3 = 117 м2 ,                        (6.14) 
 
де L -1/0,991
р = 0,46(1 – 4 ) = 0,35 кг/с – питома продуктивність води, яка 
очищається через мембрану МГА 90 – 90, кг/с. 
 
6.1.3.3 Вибір апарату та визначення його основних характеристик 
 
Незважаючи на широкий вибір мембранних апаратів, широку популярність 
мають саме апарати з фільтруючими рулонними елементами. Серед них найбільш 
перспективними є апарати, кожний модуль яких складається з декількох сумісно 
навитих рулонних фільтруючих елементів (РФЕ). Завдяки такій конструкції шлях, 
який проходить перміат в дренажі є обернено пропорційним до сумісно навитих 
РФЕ, що в свою чергу відбувається завдяки тому, що саме така конструкція дає змогу 
зменшити гідравлічний опір дренажу потоку перміату. Обираємо апарат з РФЕ типу 
ЭРО – Э – 6,5/900. 
Основні характеристики апарату: 
 довжина рулонного модуля lм, м     0,9; 
 довжина пакету lп, м      0,95; 
 ширина пакету bп, м      0,83; 
 висота напірного каналу, що дорівнює товщині 
сітки сепаратора с, м      5∙10-4; 
 товщина дренажної сітки  , м     3∙10-4
д ; 
 товщина підложки 1, м      1∙10-4; 
 товщина мембрани 2, м      1∙10-4; 
 число елементів в модулі n     5. 
 
Визначимо параметри апарату, що необхідні для розрахунку. 
Поверхня мембран в одному елементі визначається формулою 2∙lп∙bп. 
враховуючи, що частина поверхні використовується для склеювання пакетів                 
(приблизно 0,05 м) і не приймає участі в процесі фільтрації, робочу поверхню 
мембран в одному елементі Fе визначимо із співвідношення: 
 
Fе = 2(lп – 0,05)∙(bп - 2∙0,05) = 2(0,95 – 0,05)∙(0,83 – 0,1) = 1,315 м2 .    (6.15) 
 
Робоча поверхня мембран в одному модулі Fм рівна : 
 
Fм = Fe∙ne = 1,315∙5 = 6,57 м2 .                                   (6.16) 
 
Приймаємо, що апарат складається з чотирьох модулів. Тоді робоча 
поверхня мембран в апараті: 
 
Fа = Fм∙4 = 26,71∙≈ 27 м2 .                                        (6.17) 
 
Переріз апарату, по якому проходить розділяємий розчин : 
 
Sпер = ne∙c(ln -= 0,05) = 5∙5∙10-4∙0,9 = 2,25∙10-3 м2.               (6.18) 
Загальне число апаратів в мембранній установці: 
n = F / Fa = 60 / 27 = 2.                                     (6.19) 
 
 6.1.3.4 Розрахунок спостерігаємої селективності мембран 
 
Спостерігаєму селективність мембран розраховуємо за формулою: 
 
lg ((1 - ) / ) = U / 2,3∙ + lg ((1 - ) / I) ,                         (6.20) 
 
де U – швидкість руху розчину у напрямку до мембрани, що викликана 
відведенням пермеату; 
     - коефіцієнт масовіддачі розчиненої речовини від поверхні 
мембрани до ядра потоку розділяємого розчину. 
Коефіцієнт масовіддачі  визначимо із дифузійного критерію 
Нуссельта. Під час розрахунку будемо вважати канал, по якому рухається 
розділяємий розчин пустотілим, т.б. не будемо брати до уваги вплив на 
масообмін сепаруючої сітки. 
Проведемо розрахунки при середніх значеннях робочих параметрів 
установки. 
Середня питома продуктивність 2,985∙10-3 кг/(м2∙с), середня 
концентрація: 
 
(0,04 + 0,0001)/2 = 0,02 % (мас.). 
 
Середня лінійна швидкість руху розчину, який розділяємо в каналах 
мембранних апаратів: 
 
 = (п + к) / 2 = ((Lп / (ρп∙Sc∙n) + Lк / (ρк∙Sc n)) / 2 .           (6.21) 
     
 = ((0,46 / (0,9167∙2,25∙10-3∙5) + 0,11 / (0,9124∙2,25∙10-3∙5)) / 2 = 0,114 м/с. 
 
Значення густини та необхідні для послідуючих розрахунків значення 
коефіцієнтів кінематичної в’язкості та дифузії знаходимо, користуючись 
даними [17].  
Визначимо режим руху розчину. Еквівалентний діаметр кільцевого 
каналу: 
 
Dе = 2∙с = 2∙5∙10-4 = 1∙10-3 м.                              (6.22) 
 
Критерій Рейнольдса: 
 
Re = 0,114∙1∙10-3 / (0,934∙10-6) = 122. 
 
Таким чином в апаратах ламінарний режим протікання розділяємого 
розчину. Для знаходження середнього за довжиною каналу значення 
критерію Нуссельта  у випадку ламінарного потоку в щілинах та кільцевих 
каналах можна знайти за критеріальним рівнянням: 
 
Nu = 1,67∙Re0,34∙(Pr)0,33∙(de / l) ,                            (6.23) 
 
де Pr =  / D – дифузійний критерій Прандтля; 
    l,67 – довжина каналу, що дорівнює ширині пакету. 
Підставивши значення знайдемо: 
 
Pr = 0,934∙10-6 / 1,281∙10-9) = 729. 
Nu = 1,67∙1220,34∙7290,33(1∙10-3 / 0,83) = 10,25. 
 
Коефіцієнт масовіддачі: 
 
 = Nu∙D / de = 10,25∙1,281∙10-3(1∙10-3 / 0,83) = 1,31∙10-5  м/с.     (6.24) 
 
 
Поперечний потік: 
 
U = G / ρ = 2,25∙10-3 / 998,2 = 2,254∙10-6 м/с.                 (6.25) 
 
Розрахуємо спостерігаєму селективність за формулою (6.20). 
 
lg ((1 - ) / ) = 2,254∙10-6 / 2,3∙1,31∙10-5 + lg((1 – 0,91) / 0,91), 
 
Звідки  = 0,946. Спостерігаєма селективність мембрани більша ніж 
задана за характеристикою. Тому тип апарату та мембрани МГА – 90 обрано 
правильно. 
 
6.1.3.5 Розрахунок гідравлічного опору апарату 
 
Тиск стоврюємий насосом Δрн витрачається на створення перепаду 
робочого тиску через мембрану Δр, подолання гідравлічного опору потоку 
розділяємого розчину в апараті Δра і потоку пермеату в дренажах Δрд, а 
також на компенсацію втрат тиску на тертя та місцеві опори в трубопроводах 
та апаратурі Δрв і підйом розчину на певну геометричну висоту Δрг: 
 
Δрн = Δр + Δра + Δрд + Δрв + Δрг.                               (6.26) 
 
Останньою складаючою в установках зворотного осмосу можна 
знехтувати із-за її малого значення у порівнянні з іншими. Втрати на тертя та 
місцеві опори в трубопроводах та арматурі залежить від компоновки апаратів 
та використаної арматури. Для практичних розрахунків можна вважати, що 
Δрв складає 10% від Δра. Таким чином, вираз (6.26) буде мати вигляд: 
 
Δрн = Δр + Δра + Δрд + 0,1Δрв.                              (6.27) 
 
Гідравлічний опір при протіканні рідини в каналах, утворених сітками 
– сепараторами та дренажним шаром, можна визначити за формулами: 
 
Δра = Δрпк∙1 .                                         (6.28) 
Δрд = Δрпк∙2 ,                                         (6.29) 
де Δрпк – гідравлічний опір пустотілих каналів; 
1 і 2 – коефіцієнти, що залежать від виду се паруючої сітки та 
дренажного м матеріалу (1 = 5 – 10, 2 = 100 – 200). Для рулонних модулів за 
експериментальними даними 1 = 5,6. 
Значення Δрпк визначають на основі загального виразу: 
 
l ρ ω2
Δрпк =    .                                     (6.30) 
d 2
e
За умови ламінарного режиму  протікання в рідини в щілинних каналах                     
 = 96 / Re. Тоді : 
 
Δрпк = 48ρl / d 2
e .                                      (6.31) 
 
Розрахуємо Δра. Розчин протікає від першої до останньої секції в 
каналах кільцевого перерізу вздовж осі апаратів. Загальна довжина каналів 
дорівнює добутку числа секцій, числа модулів в апараті та довжини шляху в 
модулі, що дорівнює ширині мембранного пакету: l = 5∙2∙0,83 = 8,3 м. 
Оскільки швидкість, густина та в’язкість розділяємого розчину мало 
змінюється від першої до останньої секції, підставимо в формулу (6.30) 
середньоарифметичні значення цих параметрів на вході в першу чергу 
секцію і на виході із останньої: 
 
Δрпк = 48∙0,934∙10-6∙938,2∙8,3∙0,114 / (1∙10-6) = 39799 Па 
 
Δра  = 39799∙5,6 = 222874 Па. 
 
Розрахуємо Δрд. Пермеат проходить по каналах, що утворені 
дренажним шаром, причому його швидкість змінюється від нуля на 
зовнішній поверхні елементу (спіралі) до максимального значення при  вході 
в пермеатовідвідну трубку. Загальна довжина каналу є рівною довжині 
пакету, а ширина – пакету за винятком частин, які використані для 
склеювання. 
Оскільки дренажний матеріал характеризується значно більш крупним 
порами, чим матеріал підложки, його опір в багато разів менше, і можна 
вважати, що пермеат протікає тільки по каналу, утвореному дренажною 
сіткою (д =3∙10-4 м).  
Еквівалентний  діаметр  (в перерахунку на пустотілий канал) є рівним :                      
de = 2д = 6∙10-4 м. 
Перепад тиску в довільному перерізі на участку нескінченно малої 
довжини для пустотілого каналу складе: 
 
dp = 48∙∙∙d∙l / d 2
e  .                                     (6.32) 
 
Швидкість у довільному перерізі пов’язана з довжиною каналу 
наступним чином: 
 
G  2(b  2  0,05)  l 2 G  l
 = п  =  ,                          (6.33) 
ρ(b  2  0,05)  δ ρ  δ
п д д
 
де bп - 2∙0,05 – ширина каналу, що являє собою ширину мембранного 
пакету за винятком частини, яка використовується для склеювання пакетів: 
2(bп - 2∙0,05)∙l – робоча поверхня мембрани від зовнішньої поверхні спіралі 
до довільного перерізу на відстані l; вираз (bп - 2∙0,05)∙д – площа 
поперечного перерізу каналу. 
Підставивши вираз (6.32) у співвідношення (6.33): 
νρ2Gl νGl
dp = 48 dl = 96 . 
2 2
d ρδ d δ
e д e д
 
Враховуючи, що д = de / 2, отримаємо: 
 
dp = 192∙∙G∙l∙dl / d 3
e . 
 
Проінтегруємо ліву частину від 0 до Δрпк, а праву – від 0 до (lп – 0,05): 
 
νG (l  0,05) 2 νG(l  0,05) 2
Δр  = 192  п п
пк   = 96                   (6.34) 
3 3
d 2 d
e e
 
Проведемо розрахунок за формулою (6.34), використовуючи 
середньоарифметичне значення питомої продуктивності мембран: 
 
Gсер = (Gп + Gк) / 2 = (2,98∙10-3 + 2,99∙10-3) / 2 = 2,985∙10-3 кг/(м2∙с); 
Δрпк = 96∙0,9∙10-6∙2,285∙10-3(0,95 – 0,05)2 / (6∙10-4)3 = 740 Па. 
 
Приймаємо 2 = 150. Тоді Δрд = 740∙150 = 111000 Па. 
Визначимо тиск, який повинен розвивати насос за формулою (2.57): 
 
Δрн = 5∙106 + 0,223∙106 + 0,111∙106 + 0,1∙0,223∙106 = 5,36∙106 Па. 
 
Напір насоса (при густині вихідного розчину ρп): 
Н = Δрн  / (ρп∙g) = 5,36∙106 / (998,2∙9,81) = 547 м. 
 
Згідно розрахунку вибираємо центробіжний живильний 
багатоступінчасий насос марки ПЭ 150-53 з наступними основними 
характеристиками: Q = 0,49 м3/с;  Н = 580 м; n = 50 с-1;  н = 0,7;  Nн = 305 
кВт. 
 
6.1.4 Розрахунок установки знезараження води бактерицидним 
випромінюванням 
 
Основними факторами, що впливають на процес знезараження води 
бактерицидним випромінюванням, є :  
- бактерицидний потік від джерел випромінювання; 
- поглинання випромінювання водою; 
- опір бактерій дії бактерицидного випромінювання. 
В залежності від способу розміщення джерел установки для 
знезараження води випромінюванням ділять на два основних типи : із не 
зануреними та із зануреними джерелами бактерицидного випромінювання. 
Для водопровідних джерел середньої продуктивності з подачею води 
30 – 150 м3/годину рекомендована установка ОВ – АКХ – 1 із зануреними 
джерелами випромінювання [16]. 
Розраховуємо бактерицидний потік джерел випромінювання за 
формулою: 
 
P
Q α  k  lg
год
P
Fб = − 0  ,                                      (6.35) 
1563,4  η  η
p 0
де Q  – витрати води на знезараження, м3
год /годину; 
     α – коефіцієнт поглинання випромінювання водою (для підземних 
вод 0,1 см-1)  [ 8 ]; 
     k – коефіцієнт опору бактерій, що піддаються випромінюванню 
(2500 мквт∙с/см2; 
     Р0 – кількість бактерій в 1 л води, або колі – індекс води до 
опромінення (Р0 = 1000); 
     Р – кількість бактерій в 1 л води , або колі – індекс води після 
опромінення (Р ≤ 3); 
     ηр – коефіцієнт використання бактерицидного потоку (для занурених 
джерел 0,9) [ 8 ]; 
     η0 - коефіцієнт використання бактерицидного випромінювання, що 
залежить від товщини шару води, фізико – хімічних показників та 
конструктивного типу установки ( приймається рівним 0,9). 
5,25 0,12500  (3)
Fб = −  = 3,11 Вт. 
1563,4 0,9 0,9
Необхідна кількість ламп складе: 
 
n = Fб : Fл ,                                                   (6.36) 
де Fл – розрахований бактерицидний потік лампи після 4500 – 5000 
годин горіння, Вт. 
Величина Fл приймається у відповідності до характеристики ламп. Для 
ламп типу ПРК – 7 Fл = 35 Вт. Відповідно n = 3,11 : 35 = 0,09 ≈ 1шт. 
Таким чином може бути прийнято дві установки (одна запасна) типу 
ОВ - 1П – РКС, які обладнані однією ртутно – кварцовою лампою ПРК - 7 
кожна. 
Витрати електроенергії для знезараження води  розраховуємо за формулою: 
 
N  n
S =  ,                                                     (6.37) 
Q
год
де Nn – потужність, що споживається однією лампою (Nn = 1000), Вт [     
]. 
1000 2
S =  = 380,96 Вт. 
5,25
Втрати напору в установці розраховуються за формулою: 
 
h = 0,000022∙m∙Q 2
1                                           (6.38) 
де m – кількість камер в одній секції установки; 
     Q1 – розрахована кількість води через одну установку, м3/годину. 
h = 0,000022∙1∙252 = 0,014 м. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7 АВТОМАТИЗАЦІЯ І КОНТРОЛЬ ТЕХНОЛОГІЧНОГО 
РЕЖИМУ ВИРОБНИЦТВА 
У нинішніх економічних умовах на передових позиціях виявляються 
промислові підприємства, які гнучко реагують на умови, що змінюються, 
можуть випускати різноманітну номенклатуру, швидко налагодити випуск 
продукції за новими стандартами, точно виконують терміни і обсяги 
замовлень, при цьому пропонуючи конкурентну ціну і зберігаючи якість на 
високому рівні. Без сучасних засобів і систем автоматизації виробництва 
відповідати даним вимогам практично неможливо. 
Основні цілі і переваги автоматизації підприємства в сучасних умовах: 
зменшення числа робочих і обслуговуючого персоналу, особливо на 
непрестижних, «брудних», «гарячих», шкідливих, фізично важких ділянках 
виробництва; поліпшення якості продукції; збільшення продуктивності 
(зростання обсягу продукції); створення ритмічного виробництва з 
можливістю точного планування, підвищення ефективності виробництва, в 
тому числі більш раціональне використання сировини; зниження втрат; 
підвищення швидкості випуску продукції, підвищення енергоефективності; 
поліпшення показників екологічності та безпеки виробництва, в тому числі 
зниження шкідливих викидів в атмосферу; зниження рівня травматизму і т.п. 
підвищення якості управління на підприємстві, злагоджена робота всіх рівнів 
системи виробництва. 
Таким чином, витрати на автоматизацію виробництва і підприємства 
неодмінно окупаються за умови наявності попиту на продукцію, що 
випускається. 
Для досягнення цих цілей необхідно вирішити наступні завдання по 
автоматизації виробничих процесів: впровадження сучасних засобів 
автоматизації (устаткування, програм, систем управління і контролю і т.п.); 
впровадження сучасних методів автоматизації (принципів побудови систем 
автоматизації) 
В результаті підвищується якість регулювання, зручність праці 
оператора, коефіцієнт готовності обладнання. Крім цього спрощується 
отримання, обробка і зберігання інформації про виробничі процеси і роботі 
обладнання, а також контроль якості. 
Для ефективного впровадження автоматизації необхідно надавати 
перевагу однотипним системам, так як їх просто поєднати між собою, вони 
взаємопов’язані та їх зручно встановлювати. При встановленні однотипової 
апаратури полегшуються процеси монтажу та введення систем в роботу.  
Як технічні засоби автоматизації слід використовувати переважно 
прилади державної системи приладів. 
Важливим є також встановлення прийнятної кількості сигналізацій, 
апаратури для управління, приладів. Якщо даних установок буде надмірна 
кількість, це може ускладнити роботу оператора, може надмірно відволікати і 
ускладнити їх використання. Прилади і засоби автоматизації допоміжного 
призначення доцільно розміщувати на окремих щитах у виробничих 
приміщеннях поблизу технологічного обладнання. 
Вибір засобів автоматизації з точки зору допоміжної енергії, що 
використовується (електричної, пневматичної, гідравлічної) визначається 
умовами пожежо- і вибухонебезпеки об’єкту, що автоматизується, 
агресивності навколишнього середовища, вимогами до швидкості дії засобів 
автоматики, дальності передачі сигналів інформації, управління і іншими 
факторами. 
Для фармацевтичних підприємств, що в більшості випадків є пожежо- і 
вибухонебезпечними, перевагу має система пневматичних приладів 
автоматики. При використанні системи такого типу перевагою є можливість 
втручання та контролю на відстані від об’єкту.  
Пневматичні засоби автоматизації характеризуються великими 
функціональними можливостями, безпекою і високою надійністю в 
експлуатації. За допомогою цих засобів можна побудувати всю систему 
автоматизації технологічного процесу, а також реалізувати алгоритм 
управління практично будь-якої складності. 
Основними недоліками пневматичних систем є: запізнення і обмежена 
дальність передачі сигналів, а також підвищені вимоги до сушки і очищення 
стислого повітря, їх можна використати при автоматизації технологічних 
процесів, для яких швидкість дії засобів автоматики не є вирішальним 
фактором. 
При автоматизації апарату була використана система пневматичних 
засобів автоматизації. На даний процес запізнення систем пневмоавтоматики 
вагомо не впливає, так як всі стадії процесу проходять за тривалий проміжок 
часу.  
7.2 Обсяг автоматизації виробництва 
На підставі норм технологічного режиму роботи схеми очистки води та 
апаратурного оформлення визначається необхідний об’єм автоматизації 
виробництва, який занесений в таблицю 7.1. 
Таблиця 7.1 – Обсяг автоматизації виробництва 
Параметр, Можли-
Вимоги до 
що вимі- вий Місце 
Технологічний схеми 
рюють чи діапазон відбору Примітка 
об’єкт автоматизац
регулю- зміни імпульсу 
ії 
ють параметру 
1 2 3 4 5 6 
вимірюван-
витрати трубопро регулювання 
655 ня, 
трубопровід води на -від сирої подачею 
м3/добу регулюван-
очищення води води 
ня 
Продовження таблиці 7.1 
Трубопровід 
203 
до іонооб. 
3
витрати м /добу 
фільтрів багато 
води на вимірюван-ня шкальн
трубопроводи 
очищен  ий 
ня 453 трубопровід прилад 
м3/добу до мембр. уст. 
трубопроводи 
багато 
на вході і на 
іонообмінні перепа 0,150,0 Вимірюван-ня, шкальн
виході з 
фільтри д тиску 5 МПа сигналізація ий 
іонообмін-них 
прилад 
фільтрів 
Зворотно 
тиск 0,25–0,4 На вході в Вимірювання 
осмотична  
води МПа установку сигналізація 
установка 
Розчинник солі рівень 1  0,1 м в апараті Вимірюння  
1 2 3 4 5 6 
регулю
Вимірюван-ня, вання 
бак очищеної 1,5  0,1 в середині 
рівень регулюван-ня, відведе
води м баку 
сигналізація нням 
води 
 
 
 
Кінець таблиці 7.1 
трубопро
витрати 
502 від вимірюван-
трубопровід очищеної  
м3/добу очищеної ня 
води 
води 
в 
вимірюван- верхній, 
Бак промивної 1,5  0,1 середині 
рівень ня, нижній 
води м резервуар
сигналізація рівень 
у 
 
7.3 Опис роботи розроблених схем автоматизації  
 
7.3.1 Блок регулювання витрат води на очищення 
 
У якості первинного приладу для вимірювання витрат води обрано РП – 
0.1 ЖУС – ротаметр з пневматичною дистанційною дією, який встановлено 
на трубопроводі подачі води. Пневматичний сигнал поступає на вторинний 
прилад – ПКР.1 – прилад контролю пневматичний показуючий для 
вимірювання величини одного параметра і далі передається на регулятор ПР 
3.32М – пристрій пневматичний регулюючий іподромний з задатчиком 
(пропорційно – інтегральний регулятор). Регулятор порівнює поступаючий 
сигнал із заданим та передає результуючий сигнал на виконавчий пристрій – 
25ч30нж – регулюючий клапан з пневматичним мембранним виконавчим 
механізмом, який встановлено на трубопроводі подачі води. 
 
7.3.2 Блок вимірювання витрат води на пом’якшення та знесолення 
 
У якості первинних приладів для вимірювання витрат води обрано РП – 
0.1 ЖУС - ротаметри з пневматичною дистанційною, які встановлено на 
трубопроводах подачі води перед іонообмінними фільтрами та зворотно 
осмотичною установкою. Сигнали від датчиків поступають на прилад на 
прилад ПКП-2 – прилад контролю пневматичний показуючий для 
вимірювання величини двох параметрів. 
 
7.3.3 Блок контролю за роботою іонообмінних фільтрів 
 
У якості первинних приладів для контролю за перепадом тиску на 
іонообмінних фільтрах вибрано 13 ДИ 13 перетворювачі надлишкового тиску 
в пневматичний сигнал. Сигнали від датчиків поступають на прилад 13 ДЦ 
11 – перетворювач різниці тисків в уніфікований пневматичний сигнал. Далі 
пневматичний сигнал поступає на вторинний прилад ПКП 1Э – прилад 
контролю пневматичний показуючий для вимірювання величини одного 
параметра і сигналізації заданого діапазону його значення. 
 
7.3.4 Блок контролю за робочим тиском зворотно осмотичної установки 
 
У якості первинного приладу для контролю за робочим тиском на 
зворотноосмотичній установці обрано 13 ДИ 13 перетворювач надлишкового 
тиску в пневматичний сигнал. Сигнал від датчика поступає на вторинний 
прилад ПКП 1Э – прилад контролю пневматичний показуючий для 
вимірювання величини одного параметра і сигналізації заданого діапазону 
його значення. 
 
7.3.5 Блок контролю за рівнем сольового розчину в розчиннику 
 
Для контролю за рівнем сольового розчину в розчиннику у якості 
первинного приладу вибрано УБ-П1 – рівнемір буйковий для контролю рівня 
рідини з пневматичним сигналом. Далі сигнал передається на вторинний 
прилад ПКП 1Э – прилад контролю пневматичний показуючий для 
вимірювання величини одного параметра і сигналізації заданого діапазону 
його значення. 
 
7.3.6 Блок контролю та регулювання рівня в баці чистої води 
 
Контроль та регулювання рівня в баці промивної води відбувається 
завдяки УБ-П1 – рівнеміру буйковому для контролю рівня рідини з 
пневматичним сигналом. Далі сигнал передається на вторинний прилад ПКП 
1Э – прилад контролю пневматичний показуючий для вимірювання величини 
одного параметра і сигналізації заданого діапазону його значення. Далі, 
сигнал передається на регулятор ПР 3.32М – пристрій пневматичний 
регулюючий іподромний з задатчиком (пропорційно – інтегральний 
регулятор). Регулятор порівнює поступаючий сигнал із заданим та передає 
результуючий сигнал на виконавчий пристрій – 25ч30нж – регулюючий 
клапан з пневматичним мембранним виконавчим механізмом, який 
встановлено на трубопроводі виходу чистої води із бака. 
 
7.3.7 Блок вимірювання витрат чистої води 
 
Як первинний прилад для вимірювання витрат чистої води обрано РП – 
0.1 ЖУС – ротаметр з пневматичною дистанційною дією. Його встановлено 
на трубопроводі чистої води. Сигнал від датчика поступає на прилад ПКР-1 – 
прилад контролю пневматичний показуючий для вимірювання величини 
одного параметру. 
 
7.3.8 Блок контролю за рівнем в баці промивної води   
 
Щоб контролювати рівень промивної води встановлено УБ-П1 – 
рівнемір буйковий для контролю рівня рідини з пневматичним сигналом. 
Потім, сигнал передається на вторинний прилад ПКП 1Э – прилад контролю 
пневматичний показуючий для вимірювання величини одного параметра і 
сигналізації заданого діапазону його значення. 
Для моніторингу процесу отримання води для ін’єкцій у 
багатоступінчастому дистиляторі FINN-AQUA встановлений сенсорний 
дисплей. Дана система заснована на платформі новітніх систем управління HMI 
(human-mashine interfase – людино–машинний інтерфейс) Siemens або Allen-
Bradley. Він є легким та водночас зручним в керуванні процесом (рис. 7.1). 
 
Рис. 7.1 Сенсорна панель оператора Allen-Bradley 
В такій системі є можливість віддаленого зв’язку, тобто оператор може 
відслідковувати процес на своєму комп’ютері. 
 
8  АНАЛІТИЧНИЙ КОНТРОЛЬ ТЕХНОЛОГІЧНОГО РЕЖИМУ 
 
Аналітичний контроль технологічного режиму на ТОВ «Юрія-Фарм» 
здійснюється відповідно до методів контролю якості затвердженим наказом 
Міністерства охорони здоров’я України 25.01.12 №47. 
Методи контролю якості 
Опис. Прозора безбарвна рідина без смаку і запаху. 
Прозорість. Препарат повинен бути прозорим 
Ступінь кольоровості. Препарат повинен бути безбарвним 
pH. Від 5,0 до 7,0. 
Об’єм, що витягається. Об’єм препарату повинен бути не менше ніж 
номінальний. 
Питома електропровідність. Не більше 25 мкС·см-1 для контейнерів з 
номінальним об’ємом 10 мл чи менше; не більше 5 мкС·см-1 для контейнерів 
з номінальним об’ємом більше 10 мл. 
Вимірювання і калібрування провести так як вказано в Державній 
Фармакопеї України для води для ін’єкцій «in bulk», підтримуючи 
температуру досліджуваного зразку (25±1)°С. 
Речовини, які окснюються. До 100 мл препарату додати 10 мл сірчаної 
кислоти розведеної Р, довести до кипіння, додати 0,2 мл 0,02 М розчину 
калію перманганату і кип’ятити протягом 5 хвилин. Розчин повинен 
залишатися слабо-рожевим. 
Хлориди. Не більше 0,5 ppm для об’ємів 100 мл чи менше. Державна 
Фармокопея України 2.4.4. Для об’ємів більше ніж 100 мл провести наступне 
випробування: до 10 мл додати 1 мл кислоти азотної розведеної Р і 0,2 мл 
розчину срібла нітрату Р2; протягом 15 хвилин не повинні проходити видимі 
зміни розчину. 
Нітрати. Пробірку опустити в льодяну баню. Додати 5 мл препарату, 0,4 
мл розчину, 100 г/л калій хлориду Р, 0,1 мл розчину дифеніламіну Р і 
краплями, перемішуючи 5 мл сірчаної кислоти вільної від азоту Р. Пробірку 
перенести в водяну баню, нагріти до 50 °С. Через 15 хвилин блакитне 
забарвлення розчину, що випробовують, повинне бути не інтенсивніше ніж 
забарвлення еталону, який приготовлений паралельно з досліджуваним 
розчином з використанням суміші 4,5 мл води, вільної від нітратів Р і 0,5 мл 
еталонного розчину нітрату (2ppm NO3) Р. 
Сульфати. До 10 мл препарату додати 0,1 мл кислоти хлористоводневої 
розведеної Р і 0,1 мл розчину барій хлориду Р1: протягом 1 годин не повинно 
бути видимих змін в розчині. 
Солі амонію. До 20 мл препарату додати 1 мл розчину калію 
тетрайодомеркурата лужного Р; через 5 хвилин забарвлення досліджуваного 
розчину повинно бути не інтенсивніше ніж забарвлення еталону, який 
приготовлений одночасно з досліджуваним розчином з додаванням  мл 
розчину калій тетрайодомеркурата лужного Р до суміші 4 мл еталонного 
розчину амонію (1ppm NH4) Р і 16 мл води, вільної від аміаку Р. 
Кальцій і магній. Додати до 100 мл препарату 2 мл аміачного буферного 
розчину pH 10,0 Р, 50 мг протравного чорного 11 індикаторної суміші Р і 0,5 
мл 0,01 М розчину натрію едедату; з’являється слабо-блакитне забарвлення. 
Важкі метали. 200 мл препарату випарити до 20 мл. 12 мл отриманого 
розчину повинні витримати випробування на важкі метали. Еталон 
приготувати з використанням 10 мл еталонного розчину свинцю (1ppm Pb) Р. 
Сухий залишок. 100 мл препарату випарити досуха на водяній бані і 
сушити при температурі від 100 °С до 105 °С. Маса сухого залишку повинна 
бути: 4 мг (не більше 0,004%)для об’ємів 10 мл чи менше, 3 мг (не більше 
0,003%) для об’ємів більше ніж 10 мл. 
Механічні включення. Повинен витримувати вимоги, вказані в 
Державній Фармокопеї України, 2.9.20 РД 42У 001-93, 2.9.19 метод І. При 
номінальному об’ємі більше 100 мл препарат витримує випробування, якщо 
середня кількість частини в досліджуваних одинцях не перевищує 6 тисяч в 1 
контейнері для частинок розміром 10 мкм і не перевищує 600 частинок 
розміром 25 мкм. 
Стерильність. Випробовування проводять методом мембранної 
фільтрації. Препарат стерильний згідно з вимогами, вказаними в Державній 
Фармакопеї України, 2.6.1. 
Бактеріальні ендотоксини. Менше 0,25 МО/мл. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9 ЕКОЛОГІЧНА БЕЗПЕКА ВИРОБНИЦТВА 
 
Таблиця 9.1 - Норми утворення відходів при виробництві води 
очищеної та води для ін’єкцій  
Найменування  Напрямок  Одиниця  
Норми відходів 
відходу  використання  показника За  
проекто
планові  
м  
1  2  3  4  5  
Рідкі відходи 
Відмивні води Викидаються в    
установки промислову 
   
знезалізнення каналізацію без 
м3/добу. 2 2,1 
води розбавлення 
Відмивні води Викидаються в    
іонообмінної промислову 
   
установки  каналізацію без 
м3/добу. 16 16,2  
розбавлення 
Концентрат Викидається в    
зворотноосмотич промислову 
   
ної установки каналізацію без 
м3/год. 10 10,032  
розбавлення 
 
 
 
 
 
Продовження таблиці 9.1 
Вода на Виливається в    
адміністративно – промислову 
   
побутові відходи каналізацію без 
м3/добу 0,04 0,047  
розбавлення 
 
Розчин інгібітору Викидається в    
утворення осаду промислову 
   
DA – 200 – 11,2 каналізацію  
м3/добу 0,05 0,053 
Дистиляційна Викидається в    
установка промислову 
   
каналізацію без 
м3/год. 10 10,032  
розбавлення 
Тверді відходи  
 Після    
відмивання 
 кг/м3 20 20 
передається на 
Бірм 
активацію 
 Після    
відмивання 
    
передається на 
    
утилізацію як 
 наповнювач в кг/м3 100 100 
будівництві 
Кварцевий пісок 
 
Кінець таблиці 9.1 
 Утилізуються    
шляхом 
Катриджи кг/м3  0,05 0,05 
спалювання 
фільтрів води 
Відпрацьовані Утилізуються    
аценанцелюлозні шляхом 
кг 2,7∙10-3 2,7∙10-3 
мембрани спалювання 
 
Підприємство ТОВ «Юрія-Фарм» в своїй діяльності в питаннях екології 
керується затвердженою генеральним директором Політикою у сфері 
екології ТОВ «Юрія-Фарм»: 
–    прагнення зайняти лідируючі позиції у виробництві безпечних та 
ефективних лікарських засобів, активних фармацевтичних інгредієнтів, 
медичних виробів та харчової продукції для спеціальних медичних цілей; 
– освоєння нових технологій та створення сучасного 
високотехнологічного виробництва, що відповідає всім стандартам та 
вимогам якості, екології та безпеки у фармацевтичній галузі; 
–   розширення асортименту продукції, обсягів в виробництва та ринків 
збуту як внутрішні, так і зовнішні, гнучка цінова політика. 
Керівництво підприємства бере на себе зобов’язання щодо охорони 
довкілля, зокрема запобігання забруднення та систематичного аналізу 
екологічного впливу діяльності підприємства на навколишнє середовище. 
Основні принципи діяльності ТОВ «Юрія-Фарм»: 
– орієнтація на споживача – постійно вдосконалювати споживчі 
характеристики продукції ТОВ «Юрія-Фарм» для створення привабливої 
пропозиції споживачу, що найбільш повно задовольняє їх вимоги щодо 
продукції та її виробництва; 
– забезпечення стійкої зацікавленості співробітників в результативній 
роботі та забезпечення належної безпеки під час виробництва та постачання 
продукції; 
– підвищення конкурентоспроможності продукції; 
– мінімізація негативного впливу на довкілля. 
Зобов’язання по реалізації принципів політики ТОВ «Юрія-Фарм»: 
–  Безумовне дотримання вимог національних та європейських 
нормативно-правових актів. 
– Налагодження взаємовигідних відносин з виробниками та 
постачальниками сировини та матеріалів. 
–   Збереження престижу підприємства на освоєних національних ринках 
збуту і створення позитивного іміджу на нових зовнішніх ринках, в першу 
чергу – європейському. 
–  Застосування сучасного технологічного обладнання для зменшення 
впливу на довкілля. 
– Закупівля безпечної сировини та матеріалів, наявність гнучкої системи 
вибору, оцінки постачальників і роботи з урахуванням впливу діяльності 
постачальника на довкілля. 
– Оцінка можливих потенційно-небезпечних факторів і здійснення 
діяльності, спрямованої на зниження імовірності їх появи. 
– Залучення всього персоналу до активної участі в розробленні та 
впровадженні  та поліпшенні системи екологічного управління. 
–  Постійне підвищення компетентності персоналу. 
– Систематичний аналіз екологічних аспектів та управління суттєвими 
екологічними аспектами. 
– Проведення періодичного аналізу результативності функціонування 
систем управління відповідно до вимог ISO 14001. 
Вище керівництво вбачає за обов’язок залучення до участі усього 
персоналу підприємства ТОВ «Юрія-Фарм» – від директора до рядового 
співробітника, щодо реалізації політики в сфері екології, забезпечення 
моральної і матеріальної зацікавленості усіх співробітників в покращенні 
продукції, задоволення вимог замовника, а також законодавчих і 
регламентуючих вимог та постійного поліпшення результативності системи 
управління на всіх етапах життєвого циклу виробництва у відповідності до 
вимог стандарту ISO 14001. 
Діяльність  вищого керівництва підприємства ТОВ «Юрія-Фарм» має 
направлення на збереження кадрового складу та залучення нових фахівців, 
розвиток партнерських взаємовідношень у колективі, розуміння спільності 
цілей та постійний особистий розвиток і удосконалення системи 
стимулювання та мотивації т персоналу. 
Вище керівництва ТОВ «Юрія-Фарм» бере на себе зобов’язання: 
– задовольняти вимоги та формувати ставлення всіх співробітників 
підприємства до важливості оцінки впливу та зменшення негативного впливу 
на довкілля; 
–    поширювати дану політику на всіх рівнях організації; 
– забезпечувати ресурсами, необхідними для впровадження та 
функціонування системи екологічного управління відповідно до  ISO 14001; 
 
 
 
 
10 ОХОРОНА ПРАЦІ 
10.1 Аналіз умов праці апаратника відділення водопідготовки під час 
роботи з обладнанням  
 Під час роботи у відділенні підготовки води можуть виникнути 
наступні небезпеки: 
 небезпека здіймання пожежі – у відділенні водопідготовки є в 
наявності електроприлади, які використовуються для виробництва, також 
електросилові пристрої для забезпечення охолодження установок; 
 небезпека хімічного отруєння чи опіку – так як, використовуються 
хімічні речовині у підготовці води, наприклад промивний розчин хлориду 
натрію 24%, інгібітор DA – 200 – 11,2 існує ймовірність потрапляння речовин 
на тіло людини та слизові оболонки; 
 ураження електричним струмом – якщо існують пошкодження чи 
перебої в роботі електричного приладдя або ж при недотриманні правил 
безпеки; 
 ураження ультрафіолетовим випромінюванням – при підготовці води 
очищеної використовується установка ультрафіолетового випромінювання, 
яка при розгерметизації може викликати небезпеку; 
 виробничий шум; 
 травми, які можуть бути спричинені рухомими частинами 
обладнання (шестерні, насоси, вали, поршні); 
 підвищена температура, яка може досягати 45⁰С при роботі з 
конденсатом чи дистилятом; 
 небезпека роботи на висоті при підготовці розчинів в резервуарах; 
 розгерметизація обладнання та установок з викидом продукту 
(реактори, трубопроводи), їх пари або пилу у виробниче та зовнішнє 
середовище; 
При виникненні аварійної ситуації треба негайно відключити 
електричні споживачі від джерел живлення, огородити небезпечну зону , не 
допускати в неї сторонніх осіб, повідомити про те, що сталося керівника 
робіт. Якщо є потерпілі, надати їм першу медичну допомогу, при 
необхідності викликати швидку допомогу. 
У виробництві також використовуються хімічні речовини та 
ультрафіолетове випромінювання, які можуть спричинити можливу шкоду 
для здоров’я людини: 
 розчин хлориду натрію (24%) – може становити небезпеку при 
тривалому контакті зі шкірою, може спричинити її роз’їдання та осушення; 
при потраплянні на слизові оболонки може викликати подразнення ( ГДК = 
0,5 мг/м3,  клас небезпеки 2); 
 інгібітор DA – 200 – 11,2 – органічна рідина, не має кольоу та запаху. 
Так, як в його складі є хімічні речовини, які можуть становити небезпеку 
(луги, кислоти, ПАР) при потраплянні їх на шкіру, слизові оболонки, 
кровоносну ситему може виникнути хімічн отруєння. Найбільшу небезпеку 
складає для очей та органів дихання (ГДК = 1 мг/м3 клас небезпеки 2); 
 ультрафіолетове випромінювання – при дії даного опромінення на 
шкіру, призводить до опіків або враження дихальних шляхів за рахунок 
іонізації кисню повітря та утворення озону (ГДКозону= 0,1 мг/м3, клас 
небезпеки 1).  
Усі роботи з кислотами, лугами та іншими їдкими й отруйними 
речовинами необхідно виконувати у гумових рукавичках, фартуху, та 
захисних окулярах. Всі операції пов’язані з застосуванням або можливим 
утворення і виділенням отруйних, їдких, вибухонебезпечних речовин або 
речовин, які володіють запахом, виконувати тільки у витяжній шафі, при 
працюючій загально обмінній вентиляції, із застосуванням засобів 
індивідуального захисту.  
Якщо ж хімічні речовини чи інгібітор потрапили на шкіру людини 
потрібно промити великою кількістю води уражену ділянку, повідомити 
керівника та звернутися до лікаря. 
На виробничих дільницях можуть виникнути небезпечні ситуації, які 
пов’язані з дією електричного струму. Відділення водопідготовки обладнане 
такими приладами: 
 освітлювальна система (220 В); 
 комп’ютерне обладнання (220 В); 
 електродвигуни насосів, компресорів, вентиляторів (напруга 380 В). 
Основними нещасними випадками, викликаними струмом є: 
 випадкове торкання або наближення на небезпечну відстань до 
деталей, що знаходяться під напругою; 
 відключення електропостачання, яке живить засоби захисту 
(сигналізація, захисні кожухи) обривання і коротке замикання 
електрокомунікацій, електрообладнання 
 поява напруги на металічних конструктивних частинах обладнання в 
- результаті пошкодження ізоляції; 
 поява напруги на відключених струмопровідних частинах 
обладнання на яких працюють люди через помилкове підключення їх до 
мережі; 
До самостійної роботи персонал допускається не молодше 18 років, 
який пройшов спеціальне навчання по правилам безпечної роботи з 
хімічними, їдкими та іншими шкідливими і небезпечними речовинами, 
проінформований про небезпеку електричного струму і заходи безпеки при 
роботі на ділянці і при обслуговуванні електричного устаткування, пройшов 
медичне обстеження і не має медичних протипоказань і тільки після того, як 
буде проведений вступний інструктаж з охорони праці, інструктаж на 
робочому місці та інструктаж з пожежної безпеки.  Повторний інструктаж 
проводиться кожні 3 місяці. Результати інструктажу заносяться в «Журнал 
реєстрації інструктажів з охорони праці», в журналі після проходження 
інструктажу повинен бути підпис особи, що пройшла інструктаж, та особи, 
яка провела його. Персонал, що працює з технологічним обладнанням, 
повинен мати Ⅱ кваліфікаційну групу по  електробезпеці.  Кваліфікація  
привласнюється  перед безпосереднім початком роботи, після проходження 
навчання та перевірки набутих знань з безпечної експлуатації виробничого 
обладнання. Інструктаж проводиться відповідальним персоналом з охорони 
праці. 
Апаратник ТОВ «ЮРІЯ-ФАРМ», який працює у відділі підготовки 
особливо чистої води та води для ін’єкцій має знати та виконувати  наступні 
інструкції: 
1.ІОП №6 «Інструкція по режиму роботи і безпечному обслуговуванню 
посудини, що працюють під тиском». 
2.ІОП №7 «Інструкція про заходи пожежної безпеки на підприємстві». 
3.ІОП №28 «Інструкція з охорони праці при роботі з кислотами та 
їдкими речовинами». 
4.ІОП №31 «Інструкція по безпечному обслуговуванню і експлуатації 
тепловикористовуючих установок, обладнання, паропроводів і систем 
гарячого водопостачання». 
5.ІОП №35 «Інструкція з охорони праці для апаратника дільниці 
водопідготовки». 
6 ІОП №37 «Інструкція по експлуатації, ревізії, ремонту пружинних 
запобіжних клапанів». 
7 ІОП №40 «Інструкція по безпечній експлуатації трубопроводів пари і 
гарячої води».  
8. ІОП №46 «Інструкція з охорони праці при експлуатації системи 
отримання і осушення стисненого повітря». 
10.2 Розробка заходів та засобів захисту працівників від небезпечних 
факторів 
10.2.1 Заходи по забезпеченню охорони праці і техніки безпеки на 
виробництві 
Охорона праці на підприємстві ТОВ «Юрія-Фарм» регламентується 
інструкціями з охорони праці за посадами. Персонал зобов’язаний знати 
властивості матеріалів і речовин, з якими працює та їх дію на організм 
людини, виконувати правила внутрішнього трудового розпорядку, 
користуватися спеціальним одягом, спеціальним взуттям та засобами 
індивідуального захисту, не захаращувати своє робоче місце та не допускати 
сторонніх осіб на своє робоче місце, не виконувати вказівок, які суперечать 
правилам охорони праці та виконувати тільки ту роботу, яка доручена 
керівником та по якій проведено цільовий інструктаж з охорони праці.  
За характером і часом проведення інструктажі з питань охорони праці 
підрозділяються на: вступний, повторний, позаплановий і цільовий. Перед 
допуском до роботи персонал повинен пройти перевірку знань у 
безпосереднього керівника чи  у відповідальної особи. 
На виробництві існує спеціальний відділ, який відповідальний за 
проведення інструктажів та охорону праці, саме він контролює проходження 
навчання та періодичність проведення інструктажів. 
Згідно з вимогами до технологічного процесу, у рамках охорони праці, 
підприємство повинне забезпечувати: 
 правильність роботи обладнання та приладів, яка зводить до 
мінімуму ймовірність виникнення небезпечних і шкідливих виробничих 
ситуацій; 
 навантаження на обладнання лише в рамках його технологічних 
можливостей; 
 установка системи для контролю за виробничими процесами в 
безпечному для апаратника місці; 
 забезпечення виробництва засобами для усунення пожеж; 
 екологічну охорону навколишнього середовища; 
 надання працівникам засобів індивідуального захисту; 
 автоматичну світлову і звукову сигналізацію при виникненні 
аварійної ситуації; 
 забезпечення умов для швидкої і безпечної евакуації персоналу; 
 розміщення устаткування не над робочими зонами, неізольованими 
лініями електрокомунікацій, проїздами, проходами, обладнання також не 
повинно бути розташоване в зонах підвищеної температури, запилених 
зонах, зонах загазованості і т.д. 
Застосування засобів захисту працюючих повинно забезпечувати: 
 безпечне перебування у класифікованих зонах, для попередження 
небезпеки контамінації продукту; 
 зниження рівня шкідливих чинників до величини, встановленої 
діючими санітарними нормами, затвердженими в установленому порядку; 
 захист персоналу від дії шуму і небезпечних виробничих чинників. 
Електричні установки, що працюють  в цеху відносять до класу 
устаткування, що працює під напругою до 1000 В. Враховуючи те, що 
електрообладнання працює в агресивному середовищі по способу захисту від 
ураження електричним струмом воно виконано по класу II.  
Конструкція електричного устаткування мусить бути встановленою 
таким чином, щоб забезпечувалась безпечна їх експлуатація, щоб персонал 
був захищений від контакту з частинами обладнання, яке є під дією струму, а 
також від рухомих частин установок. Забезпечення певного огородження 
таких частин є обов’язковою частиною його монтажу.  
Оператори  виробництва, які працюють на етапі розбракування по 
механічним включенням мають підвищене навантаження на органи зору, що 
в свою чергу спричиняє зниження гостроти зору, чутливості очей до 
кольорів. Так, як на підприємстві існує високий рівень шуму, характерним є 
проблеми з органам слуху, знервованість, пришвидшена втомлюваність, 
страждає вестибулярний апарат, порушуються функції шлунково-кишкового 
тракту, підвищується внутрішньочерепний тиск, порушуються процеси 
обміну в організмі та виникають проблеми з нервовою системою. Шум, 
особливо непостійний (коливальний, переривчастий, імпульсний знижує 
здатність до виконання точних робочих операцій, які потребують високого 
рівня концентрації, ускладнює сприйняття інформації, створюються 
передумови для виникнення нещасних випадків та аварій.  
Заходи та засоби захисту від шуму поділяються на колективні та 
індивідуальні, окрім колективного захисту, частіше за все застосовуються 
індивідуальні засоби захисту, такі, як біруші. 
Найголовнішими джерелами шуму у відділенні в підготовки особливо 
чистої води  є обладнання, що встановлене ззовні - вентилятори 
охолоджуючих установок компресора та покрівельні вентилятори. Насоси 
подачі води встановлені в спеціальному приміщенні насосної кімнати. 
Архітектурно-планувальні заходи передбачені при проектуванні цеху, а саме 
винесення та ізоляція джерел шуму за межі виробничого приміщення та 
розташування цеху на відстані більше 150м від житлової забудови зводить 
рівень шуму до допустимих  показників. Згідно до ГОСТ 12.1.003 - 86 рівень 
звукового тиску не повинен перевищувати 85 дБ для виробничих приміщень 
та на території дільниці. 
Для забезпечення прийнятних умов для праці персоналу дільниця 
водопідготовки води обладнана системою опалення та вентиляції. Система 
опалення в приміщеннях запроектована сумісно з вентиляцією, з 
встановленням повітронагрівачів типу АПВС; в адміністративно–побутовому 
корпусі та побутових приміщеннях водяної системи опалення з 
розрахунковою температурою води 90/70 0С. 
Вентиляція запроектована приточно – витяжною з природним та 
механічним відступанням повітря. Вентиляція забезпечує необхідний 
повітрообмін в приміщеннях: виробниче приміщення – 4-х кратний, 
складське приміщення – 1-кратний, допоміжні приміщення – 1-кратний. 
Згідно з ДСН 3.3.6.042-99 та ГОСТ 12.1.005-88 в період зими 
підтримується температура в складських приміщеннях – 5⁰С (через 
відсутність постійних працівників), в душових – 25⁰С, в туалетних кімнатах – 
16⁰С, у виробничих приміщеннях відділення підготовки очищеної води – 
20⁰С, в роздягальнях – 23⁰С, в кабінетах – 20⁰С. 
Для забезпечення відповідних умов праці персоналу з обладнанням та 
на робочих місцях передбачено використання таких індивідуальних засобів 
захисту: 
 костюми ізолюючі (на стадії знезараження води ультрафіолетовим 
випромінюванням); 
 одяг спеціальний захисний (для всіх робітників); 
 засоби захисту ніг – резинові чоботи (стадія розливу води, іонного 
обміну та ультрафільтрації); 
 засоби захисту рук – резинові рукавиці (на стадії іонного обміну 
хімічного промивання мембранної установки та дезінфекції ємкостей чистої 
води);  
 засоби захисту очей – захисні окуляри; 
 чистий спецкостюм та головний убір (на стадії ультрафіолетової 
обробки); 
 10.2.2 Заходи по забезпеченню вибухопожежної та пожежної безпеки 
 Згідно інструкції «Про заходи пожежної безпеки на підприємстві» на 
ТОВ «ЮРІЯ-ФАРМ» всі приміщення відділення  підготовки   води для 
ін’єкцій обладнані пожежними сповіщувачами ИП-105-2/1 в кількості 6 
штук, пропонується забезпечення вогнегасниками ОП-5Б в кількості 5 штук.  
Пожежна безпека та вибухобезпека у відділенні виготовлення очищеної води 
та у відділенні дистиляції при виготовленні води для ін’єкцій забезпечується 
комплексом дій, що направлені на підвищення пожежної безпеки виробничих 
дільниць. 
Класифікація приміщень по вибухо– та пожежонебезпеці , наведена в 
таблиці 10.1. 
Згідно ДСТУ Б В.1.1-36:2016 за вибухопожежною та пожежною 
небезпекою приміщення стадії дистиляції підготовки води для ін’єкцій  
відноситься до категорії  Д, а за правилами улаштування електроустановок  
згідно ПУЕ-2014  належить до категорії П-Па.  
Дії з підвищення пожежної безпеки виробничих дільниць відділення  
підготовки води для ін’єкцій та води особливо чистої  включають в себе: 
 розробку документів, що встановлюють правила для безпечної 
роботи з обладнанням; 
 проведення інструктажів відповідальними особами з охорони праці з 
правил пожежної безпеки та періодичний контроль знань персоналу; 
 розробку планів ліквідації аварій та дій при їх виникненні на 
виробництві; 
 забезпечення служб виробництва первинними засобами 
пожежегасіння та системою автоматичної сигналізації, забезпечення 
швидкого зв’язку з пожежною охороною; 
 обладнання території виробництва системою пожежних гідрантів; 
 комплексна автоматизація технологічного процесу підготовки води. 
 
 
Таблиця 10.1 – Класифікація приміщень по вибухо– та 
пожежонебезпеці  
Найменування Категорія Правила 
установки, приміщень улаштування 
споруди за вибухопожежною та електроустановок 
пожежною небезпекою згідно з ПУЕ-2014 
згідно з  
ДСТУ Б В.1.1-36:2016 
Приміщення іонообмінного   
очищення води:   
- іонообмінні фільтри; Д П – ІІа 
- насосна; Д П – ІІа 
- вентиляційні камери; Г П – ІІ 
- баки зберігання води. Д П – ІІа 
   
Приміщення мембранного   
очищення води та   
знезараження:   
- мембранні установки; Д П – ІІа 
- вентиляційні камери; Г П – ІІ 
- УФ – установка Д П – ІІа 
   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
11ЕКОНОМІЧНІ РОЗРАХУНКИ  
 
Фармацевтичні виробництва мають забезпечувти споживачів якісною та 
безпечною продукцією. Тому, для виготовлення ліків на ТОВ «ЮРІЯ-
ФАРМ» застосовуються найкращі технології та сировина найвищої якості. 
Основною частиною лікарського засобу є вода, також вона використовується 
для промивання, очищення та обробки обладнання, інструментів та 
установок. Саме вода є критичним показником якості продукції. Тому її 
підготовка є ключовим елементом у фармацевтичному виробництві. Схема 
очищення включає в себе фільтра грубої очистки, іоніти, вугільний фільтр, 
зворотноосмотичну установку, установку ультрафіолетового опромінення та 
дистилятор FINN-AQUA. 
Багатоступінчасті дистилятори FINN-AQUA виробляють дистилят, що 
відповідає вимогам Американської (USP), Європейської (EP) і Японській 
Фармакопеям (JP) на воду для ін'єкцій (WFI).  Вода для ін’єкцій (ВДІ) – вода, 
що призначена для виготовлення  стерильних розчинів лікарських і 
діагностичних засобів. 
 
11.1 Дослідження ринку та забезпечення випуску продукції  
Лікарські засоби завжди мають високу необхідність. ТОВ «ЮРІЯ-
ФАРМ» забезпечує споживачів широким спектром лікарських засобів та 
медичних виробів, таких як інфузійні розчини, біопрепарати, 
антибактеріальні та фунгіцидні розчини та інші. Також підприємство 
випускає інноваційні препарати на основі гіалуронової кислоти та юлайзери. 
З кожним роком компанія освоює близько 15 нових препаратів та інвестує 
великі кошти у інновації та поліпшує технології виробництва.  
Продукція корпорації іде не тільки на внутрішній ринок України, також 
підприємство виготовляє продукцію для таких країн як, Молдова, Казахстан, 
Таджикистан, Киргизстан, Туркменістан, Грузія, В’єтнам, Італія,  Канада та 
інші країни. Планується вихід на ринки Азіатсько-тихоокеанського регіону, 
Африки і Південної Америки. Починаючи з самого початку існування 
компанії виробничі потужності зросли у 70 разів, зі 100 тис. одиниць 
продукції у 1998 році до 7 млн. одиниць продукції у 2016 році. Виробництво 
працює на основі вимог належної виробничої практики та міжнародного 
стандарту ISO. 
Дільниця підготовки води очищеної та води для ін’єкцій  
розташовується на території підприємства, для забезпечення швидкої 
подачі води прямо у виробничі дільниці та на технологічні потреби.  
З урахуванням всіх потреб для виробництва лікарських засобів, 
очищення обладнання та для інших потреб відділення водопідготовки 
виробляє 96 м3/добу ВДІ. 
11.2. Маркетинг–план 
Для забезпечення свого стабільного положення на ринку України та 
світу ТОВ «ЮРІЯ-ФАРМ» впроваджує нові технології. «ЮРІЯ-ФАРМ» 
автоматизує виробництво та створює нові відділення. Асортимент ліків 
також постійно поповнюється, завдяки розширенню та створенню нових 
потужностей компанія забезпечує нові робочі місяця людям, а також 
підприємство веде активну соціальну діяльність та допомагає людям. 
Саме через постійний розвиток, підприємству довіряють і це забезпечує 
впевнені позиції на ринку фармацевтичних засобів не тільки України, а й 
країн світу. Компанія покриває 60% потреб лікарських-профілактичних 
установ у госпітальних розчинах. Завдяки широкому спектру асортименту 
корпорація «ЮРІЯ-ФАРМ» забезпечує велику кількість інфузійних розчинів 
широкого кола захворювань, налагоджується виробництво як добре відомих 
розчинів, так і нових препаратів. В подальшому корпорація планує 
розширити своє виробництво та зайняти ще більш стабільні позиції у 
світовому ринку. Для цього впроваджуються нові політики у сфері якості, 
екології та розробляються нові рішення для виготовлення лікарських засобів. 
11.3. Виробничий план підприємства 
Технологічна схема отримання води для ін’єкцій складається з 
наступних етапів. Спочатку питна вода, які відповідає діючій на підприємстві 
специфікації СП-08.03-085 «Вода питної якості» надходить на фільтр грубої 
очистки, далі через іонообмінні фільтра проходить на вугільний фільтр для 
подальшого надходження на зворотноосмотичну установку. Таким чином 
отримується вода очищена. Для виготовлення води для ін’єкцій, отримана 
очищена вода подається на установку дистиляційного типу FINN-AQUA. На 
ТОВ «Юрія-Фарм» характеристики якості води очищеної контролюються і 
відповідно до діючої на підприємстві специфікації СП-08.03-070 
Специфікація вода очищена «In Bulk». Характеристики готової води для 
ін’єкцій контролюється за характеристиками якості на підприємстві у 
відповідності до вимог специфікації СП-08.03-166   «Вода для ін’єкцій, що 
використовується для приготування продукції та промивна після очищення 
обладнання». Крім того у номенклатурі продукції ТОВ «Юрія-Фарм» є 
зареєстрований продукт як готова продукція Вода для ін’єкцій, розчинник 
для параентерального застосування (реєстраційне посвідчення № 
UA/5625/01/01). Готова продукція як комерційний продукт у вигляді 
розчинника для параентерального застосування Вода для ін’єкцій 
контролюється на підприємстві з характеристиками якості  у відповідності до 
специфікації СП-09.15-005 «Вода для ін’єкцій, розчинник для 
параентерального застосування». 
Моніторинг якості продукції здійснюється постійно під час 
виготовлення кожної серії лікарських засобів у фізико-хімічних, 
бактеріологічних та мікробіологічних  лабораторіях. Лабораторії забезпечені 
кращим обладнанням  для того, щоб якісно та чітко проводити моніторинг та 
контроль якості продукції, а мікробіологічна лабораторія визнана кращою в 
Черкаській області.  
Система управління якістю гарантує постійний контроль якості 
сировини, субстанцій, матеріалів первинної упаковки, а також моніторинг 
параметрів виробництва – приготування води, повітря, стан приміщень та 
обладнання. Кожен лікарських засіб проходить валідацію, а обладнання 
кваліфікується. Обладнання, яке використовується у виробництві 
виготовляється кращими виробниками у таких країнах, як Німеччина, США, 
Швейцарія та інших. 
11.3.1 Режим роботи цеху 
Дільниця водопідготовки працює безпероервно в три зміни по 8 годин. 
Кількість змін визначається за формулою: 
П = 24/tзм + 1,                                                (11.1) 
де tзм - тривалість зміни, годин. 
Отримуємо:  
П = 24/8 + 1=4 зміни. 
Тривалість оберту змін визначаємо за формулою: 
Т = Па,                                                    (11.2) 
де а - число робочих днів у зміні протягом тижня. 
Тоді: 
Т = 42 = 8 днів. 
Виходячи з отриманих розрахунків складаємо графік виходу 
персоналу змін, який наведений у таблиці 11.1. 
Таблиця 11.1– Вихід персоналу змін 
Зміни Числа місяця 
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 
1 А А - В В В В - С С С С - - А 
С С С С - - А А А А - В В В В 
2 В В В - С С С С - - А А А А - 
 - А А А А - В В В В - С С С 
 3 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 
1 А А А - В В В В - С С С С - - 
4 - С С С с - - А А А А - В В В 
2 В В В В - С С С С - - А А А А 
С - - А А А А - В В В В - С С 
 
3 
Буквами у таблиці позначені А - перша зміна, час роботи з 7.00 до 
4 
15.30 годин; В - друга зміна, час роботи з 15.30 до 24.00 годин; С - третя 
зміна, час роботи з 24.00 до 7.00 годин. 
 
11.3.2 Фонд часу роботи обладнання 
 
Календарний фонд – це максимально можливий фонд часу роботи 
обладнання на рік. Тобто: 
Рк = 36524 = 8760 годин. 
Номінальний фонд часу роботи обладнання в залежності від 
встановленого режиму виробництва визначається за формулою: 
Рд = 365пр,                                                           (11.3) 
де пр - кількість годин роботи обладнання на добу.  
Для встановленого режиму. 
                            Рд = 36524 = 8760 год. 
Ефективний фонд часу дорівнює дійсному фонду за мінусом 
технологічних зупинок на ремонт, який проводиться у робочий час і 
визначається за формулою: 
Fеф=FдТрем − То,                                             (11.4) 
де Трем - загальна тривалість зупинок обладнання по всіх видах 
ремонту протягом року, годин; 
То - тривалість зупинок технологічного характеру за рік, 
годин.  
Приймаємо Трем = 456 год., а То - 24 годин.  
Отримуємо: 
Реф= 8760 − 456 − 24=8280 годин. 
 
11.3.3 Розрахунок і побудова графіку ППР обладнання 
 
Згідно з ремонтними нормативами, які регламентують час роботи 
обладнання між ремонтами будуємо графік планово-попереджувальних 
ремонтів, враховуючи те, що за рік повинен проводитися один капітальний 
ремонт і декілька поточних. 
Отримані дані щодо часу роботи обладнання заносимо до таблиць 11.2 і 
11.3. 
 
 
 
 
 
Таблиця 11.2 – Річний графік ППР обладнання цеху  
 Нормативи часу Умовні  
 роботи між позначення Річна 
 ремонтами/ час ремонту та їх тривалість 
Найменування зупинки на ремонт виконання по зупинок, 
обладнання Кап.рем, Поточ.рем  кв артал ам  годин 
годин. годин. 1 2 3 4 
Фільтри        
видалення 133140 / 72 4380 / 24 Пт К 96 
заліза 
        
Градирня 17280 / 48 4380 / 24 Пт К 72 
Механічний        
фільтр 8760 / 48 4380 / 24 К Пт 72 
 
Na -        
катіонітовий 133140 / 72 4380 / 24 Пт к 96 
Фільтр 
Зворотноосмо-        
тична 17280 / 48 4380 / 24 К Пт 72 
установка 
Аніонітовий        
фільтр 8760 / 48 4380 / 24 Пт  72 
К 
Бактерицидна        
установка 133140 / 72 4380 / 24 Пт К 96 
 
Кінець таблиці 11.2 
Насоси 133140 / 72 4380 / 24 Пт   К 96 
Ємкісне 8760 / 48 4380 / 24 Пт  К  96 
обладнання 
 
Таблиця 11.3 – Ефективний фонд часу роботи обладнання 
Затрати часу Дні Години 
Календарних днів 365 8760 
Ремонт: -     
капітальний -   15 360 
поточний -  4  96 
технологічний 1 24 
Ефективний фонд робочого часу 345 8280 
обладнання 
 
11.3.4 Розрахунок виробничої потужності 
 
Виробнича потужність цеху визначається продуктивністю основної 
дільниці, що визначається продуктивністю основного агрегату, а виробнича 
потужність виробництва - виробничою потужністю цеху. 
Для безперервного процесу розрахунок виробничої потужності 
проводиться за формулою: 
 
N = Q·n·Tеф /Кв   ,                                                                               (11.5) 
де Q - продуктивність агрегату за годину;  
n - кількість агрегатів; 
Теф - ефективний фонд часу роботи обладнання;  
Кв - витратний коефіцієнт. 
N = (4·1·8280)/1,1 = 30109,09 м3/рік. 
 
11.3.5 Розрахунок вартості основних фондів 
 
Далі проводимо розрахунок вартості основних фондів, до яких належать 
вартість будівель та вартість обладнання. Розрахунок вартості будівель 
наведено у таблиці 11.4. 
Таблиця11.4 – Розрахунок вартості будівель 
 Вартість буді- Вар- Вартість Вар-  
 вельних робіт, тість оздоблюваль- тість Повна 
Найменуван- грн. робіт, них робіт робіт. вартість. 
ня грн . за 1 м2 повної будівель, 
будівель 1 м2, Сума, опале Елек. всього площі, грн. 
 грн. грн. ння робо- , грн. 
ти м3 
Виробничі 223 115603 0,8 0,67 1,47 7620,49 1163652,4 
Допоміжні 192 2 1,16 0,68 1,84 8 276415,84, 
Побутові 141 27379 1,32 0,44 1,76 2623,84 380312,64 
Загальна вартість 1820380,8 
2 4688,64 
 37562
Розрахунок вартост4і  обладнання приведений у таблиці 11.5. 
 
Таблиця 11.5 – Розрахунок вартості обладнання 
Найменування Кіль Ціна 15% Вартість з % Сума 
обладнання кість за витрат урахуван- ам амортиза-
один на ням ор ції, грн 
ицю, монтаж монтажу ти
грн. за 
ції 
1 2 3 4 5 6 7 
Градирня       
1 1327 19905 152605 15 22890,75 
Фільтр механічний  0 0     
1 1834 2751,75 21096,75 10 2109,68 
Катіонітовий  5      
фільтр 2 6046 18138,75 139063,75 10 13906,38 
Ємкість  2, 5     
промивної 2 2048 6146,1 47120,1 10 4712 
вРоодзчии нник солі  7      
1 1058 1587,29 12169,19 15 1825,38 
Ємність очищеної  1, 9     
води 1 1234 1852,23 14200,43 15 2130,06 
Вентиль запірний  8, 2     
Б= 100мм  26 8 3303,3 25325,3 5 1266,27 
4
Насос 4 3571 0 2106 16146 5 807,3 
Кінець таблиці 11.5 
Зворотоноосмотична       
установка 1 4568 6852 52532 10 5253,2 
Бактерицидна 1 2475 3712,5 28462,5 15 4269,4 
0 
установка 0 
Насос високого тиску 1 5580 837 6413 5 320,85 
Вентиляційна 1 4340 651 4941 15 748,65 
установка 
Всього  520075,02  61239,92 
 
11.4 Штати і фонд заробітної плати персоналу  
 
11.4.1 Баланс часу роботи 
 
Баланс робочого часу визначає кількість днів, які повинен відпрацювати 
один середньостатичстичний робітник за рік в залежності від прийнятого у 
проекті режиму роботи виробничого відділення та тривалості робочої зміни. 
Для безперервних виробництв з 8-годинною робочою зміною баланс 
роботи часу одного робітника в днях за рік складає: 
Календарний фонд – 365 днів; 
Вихідні та святкові дні – 91 день; 
Дійсний фонд часу роботи – 274 дні; 
Неявки на роботу: 
– відпустка – 24 дні;  
– хвороба – 7 днів; 
– виконання державних обов'язків - 1 день; Разом невиходів - 32 дні; 
5) Ефективний фонд робочого часу одного робітника - 242 дні. 
Змінообіг становить 16 днів, тобто робітник працює 12 днів по 8 годин і 
має 4 вихідні. 
 
11.4.2 Визначення кількості працюючих 
 
Розрахунок кількості робітників проводиться за явочними списками. Для 
переходу від явочної до облікової кількості необхідно зіставити кількість днів 
роботи відділення з часом роботи окремого робітника за рік. 
При безперервній роботі виробничого департаменту кількість днів роботи за 
рік становить 365 днів, баланс часу роботи одного робітника - 242 дні, коефіцієнт 
переходу від явочної до облікової кількості робітників становить: 
365:242 = 1,5. 
Різниця між обліковою і явочною кількістю робітників становить додаткову 
кількість для підміни в графіку змінності роботи та заміні при неявці в зв'язку з 
хворобою, відпусткою тощо. Порядок розрахунку кількості працюючих та фонду 
їх зарплати наводиться в таблиці 11.6. 
 
11.4.3 Розрахунки фонду зарплати робітників 
Розрахунки фонду зарплати для робітників основних виробництв та 
допоміжних робітників наводяться окремо, тому що зарплата (з 
нарахуванням) робітників основних виробництв при калькуляції собівартості 
продукції включається в окрему статтю витрат, а допоміжних робітників в 
склад цехових витрат та витрат по утриманню та експлуатації обладнання. 
При цьому допоміжні робітники розподіляються на групи: 
 робітники по обслуговуванню технологічного процесу (лаборанти) – 
зарплата цієї групи включається в кошторис цехових витрат; 
 робітники, відповідальні за огляд за технологічним обладнанням 
(ремонтні бригади, чергові слюсарі, електрики, налагоджувальники , 
зарплата їх включається в кошторис витрат по утриманню та експлуатації 
обладнання); 
 робітники по поточному ремонту технологічного обладнання (ремонтні 
бригади по здійсненню поточних ремонтів самими цехами) – зарплата 
включається в склад витрат по поточному ремонту обладнання окремо 
не враховується. 
Розрахунки фонду заробітної плати робітників проводяться на 
основі діючих тарифних умов, чисельності основних і допоміжних 
робітників та фонду часу. Результати розрахунків наведено в таблиці 11.6. 
Таблиця 11.6 – Розрахунки чисельності робітників та фонду заробітної 
плати. 
№ Найменування Чисель Роз Тарифна Доплата Загальний Річний 
професії ність ряд ставка за Ф.О.П. в фонд 
(погоди роботу в місяць, оплати 
нна), грн нічну, грн праці, 
грн грн 
1 2 3 4 5 6 7 8 
1 Оператор 4 4 7,74 0,59 9600 115200 
водопідготовки 
2 Купажник 4 3 6,47 0,48 8000 96000 
Кінець таблиці 11.6 
3 Лаборант 4 3 4,97 0,59 8000 96000 
хімічного 
4 аСнлаюлісзаур  4 5 5,74 0,51 7200 86400 
5 Черговий 4 4 5,74 0,51 7200 86400 
електрик 
6 Майстер 3  7 0,63 14000 168000 
7 Прибиральниці 3  4,22  5000 60000 
 Всього 28     708000 
 
Таблиця 11.7 – Розрахунок штату і фонду заробітної плати 
адміністративного персоналу 
Посада Катего- Чисель Посадо Річний Додатко Разом 
рія пра- ність вий фонд ва річний фонд 
цівникі оклад зарплати, зарплата зарплати, 
в грн. , грн. 
грн. 
1 2 3 4 5 6 7 
Начальник       
цеху ІТП 1 16000 192000 1000 204000 
Механік ІТП 1 7000 84000 400 88800 
Інженер-       
хімік ІТП 1 10000 120000 700 128400 
Інженер-       
мікробіолог ІТП 1 10000 120000 700 128400 
 
Кінець таблиці 11.7 
Інженер з       
охорони ІТП 1 9000 108000 600 115200 
праці 
Комірник   1 7000 84000  84000 
Всього  748800 
 
11.5 Розрахунок собівартості продукції 
 
Розрахунки собівартості виробництва включають: 
1. Вивчення річної потреби в сировині, матеріалах, енергії; 
2. Розрахунки вартості електроенергії, води та пари; 
3. Розрахунки вартості обладнання та амортизаційних витрат; 
4. Кошторис цехових витрат основних виробничих цехів; 
5. Кошторис витрат на утримання та експлуатацію обладнання; 
6. Складання калькуляції собівартості виробництва продукції та 
визначення її ціни. 
 
11.5.1 Розрахунок вартості електроенергії, води та пари 
 
Розрахунки проводяться у відповідності з встановленими в 
технологічній частині нормами витрат сировини, матеріалів, палива, енергії 
та у відповідності з прийнятим обсягом виробництва. Закупівельні ціни 
взяті за даними підприємства. 
Потреби в силовій енергії розраховуємо за формулою: 
Есил =N·Т·К·КФ,                                               (11.6) 
де N — потужність використовуємого обладнання, кВт; 
Т - час роботи обладнання, год/рік; 
К - коефіцієнт навантаження обладнання за потужністю, К=0,7; 
Кф - коефіцієнт, який враховує косинус фі, Кф=0,95. 
 
Есил= 75·8280·0,7·0,95 = 412965 кВт/год. 
 
Потреба в електроенергії для освітлення визначаються за формулою: 
 
Еосв. = (Т·S·а·К·1,02·1,05)/1000,                                   (11.7) 
де Т - період штучного освітлення в годинах в залежності від району 
розміщення установи становить 3000 год;  
S - площа освітлення; 
а - потужність світильників на 1 м2 поверхні (8 - 15 Вт);  
1,02 - коефіцієнт, який враховує втрати в мережах;  
1,05 - коефіцієнт чергового освітлення. 
 
Еосв. = (3000·324·8·0,8·1,02·1,05)/1000 = 6662,5 кВт. 
 
Загальні потреби в електроенергії визначаються за формулою: 
 
Е = Есил + Еосв                                                (11.8) 
 
Е = 412965 + 6662,5 = 413627,5 кВт/рік. 
 
Ціна за 1 кВт/год складає 0,9 грн. 
Вос = Е·Ц = 413627,5·0,9 = 372264,75 грн/рік. 
 
Витрати на опалення розраховуються в залежності від опалюємої виробничої 
площі та вартості, ціни за 1 м2 опалюваної площі: 
 
Воп = S·Ц,                                                      (11.9) 
 
де S — опалюєма виробнича площа, м2; 
Ц - оплата за 1 м2 площі в сезон опалення. 
Сім місяців з періоду року припадає на сезон опалення. 
 
Воп = 1012·7,85=7944,2 грн. 
 
Витрати на опалення становлять 7944,2 грн. 
 
 
11.5.2 Розрахунок амортизаційних відрахувань 
 
Розрахунок амортизації виконується лише від вартості будівель та 
обладнання, які відносяться до основного виробництва. Розрахунок 
амортизації приведено у таблиці 11.8. 
 
Таблиця 11.8 – Амортизація обладнання, будівель і споруд 
 
Перелік основних Вартість осн. Норма Сума амортизації, 
фондів фондів, грн аморт., % грн. 
Виробничі будівлі 1820380,8 5 91019,04 
Обладнання 15 
520075,02 78011,25 
Всього   169030,29 
 
11.5.3 Кошторис цехових витрат 
 
Кошторис цехових витрат складається на основі попередніх 
розрахунків та заноситься у таблицю 11.9. 
 
Таблиця 11.9 – Цехові витрати 
№ Статті витрат Сума, Примітки 
грн 
1 2 3 4 
1 Заробітна плата цехового 1456800  
персоналу 
 
Кінець таблиці 11.9 
2 Відрахування на страхування та  546300 37,5% від фонду 
нарахування на заробітну плату заробітної плати 
3 Утримання виробничих будівель 91019,04 5-7% від їх 
та споруд вартості 
4 Поточний ремонт виробничих 36407,62 2-3% від їх 
будівель вартості 
5 Амортизація виробничих будівель 91019,04  
Витрати на охорону праці 5123,60 
Разом по ст.1-6 1284519,3  
7. Зношування малоцінного 128451,93 10-15% від суми 
інвентарю, витрати на досліди та витрат по ст.1-6 
ін. 
Разом цехових витрат 2098171,2  
 
11.5.4 Кошторис витрат на утримання та експлуатацію обладнання 
 
Кошторис складається на основі попередніх розрахунків та заноситься 
у таблицю 11.10. 
Таблиця 11.10 – Утримання та експлуатація обладнання 
№ Статті витрат Сума, грн Примітки 
1 Утримання і витрати:   
а) зарплата робітників по нагляду і   
обслуговуванню обладнання 367200 з табл.11.6 
б) відрахування на соц. страхування 137700 37,5% від ЗП 
в)допоміжні матеріали 156082,51 30% від варт. 
обладнання 
 Разом: 660982,51  
2 Поточний ремонт обладнання і тр. засобів:   
а) зарплата робітників по ремонту 350400  
б) нарахування на зарплату 131400 37,5% від 2а 
в) послуги РМУ, зап. деталі тощо 15602,25 3% варт, облад 
 Разом: 497402,5  
3 Амортизація виробничого обладнання та    
апаратури 61239,92 табл.. 11.5 
 Разом по кошторису 1219624,9  
 
11.5.5 Калькуляція собівартості продукції 
 
Розрахунки витрат на виробництво продукції використовуються на весь 
обсяг продукції підприємства по статтях калькуляції. Калькуляція 
собівартості заноситься в таблицю 11.11. 
 
 
Таблиця 11.11 - Калькуляція собівартості продукції 
Статті витрат Од. Ціна за Витрати на добову Витрати на 
 вимі один, продуктивність, т одиницю (1 м3) 
 ру грн Кільк. Сума, грн Кількість Сума, грн 
1.Сировина:        
Вода артезіанська т. 15,0 67,61 1014,15 1,35 20,86 
Сіль поварена т. 1426,7 0,09 128,4 0,093 132,25 
2В.о Мдаа птерроімаилвин: а т . 23 ,0 0,7 8 17 ,9 0,7 8 17 ,9 
Катіоніт Levatit S 
      
1467 Na 
т. 12000 0,55 6600 0,0005 6 
Бірм 
т. 6667 1,4 9333,8 0,001 6,66 
КварцВовсьиойг оп і:с ок    17173  187,61 
3. Енергозатрати ктВ. т 105,7705  1235 3 87787,7,15  0,10,00425  03,,9743  
Електроенергія 
4. Теплова енергія Гкал 78,35 105,18 8240,85 0,088 6,87 
Всього по ст. 1-4    26290,95  24,2 
5. Заробітна плата грн   2236,52 1 1,86 
6. Відрахування на грн   838,69 1 0,7 
соц. страхування 
7. Експлуатація грн   2970,8 1 2,48 
обладнання 
8. Цехові витрати грн   4095,57 1 3,41 
9 Разом цехова грн   39432,53 1 227,86 
собівартість