實驗室純水系統

　　一、實驗室純水系統

　　在當今的實驗室中，水環境作為絕大多數實驗室的最基本環境，實驗室純水的水質往往決定了實驗結果的真實性、可重復性，不同的實驗對純水的水質有不同的要求，有些實驗要求純水中的雜質元素和化合物的濃度在ppb級甚至更低，用于痕跡量分析的高效液相色譜（HPLC）要求極低有機污染物含量的超純水作為流動相成分，痕量分析要求純水中不得含有能被檢測到的物質，而且任何潛在的干擾物都要從水中分離出去。因此，選擇科學有效的實驗室純水系統非常重要。

　　在實驗室科學研究領域，所關心的純化起始點是自來水，如果實驗室中已經有蒸餾水、去離子水或反滲透水，那就只注重超純化的過程。純水系統工程廣泛應用于檢測中心、科研院所、大專院校、醫院和企業的實驗室，提供所需的分析測試用水、試劑用水、實驗用水及分析儀器用水。在無機和分析化學實驗中，根據任務及要求的不同，對水的純度要求也不同，純水分為“純水”和“超純水”。

　　二、實驗室純水的等級

　　1、水質的表征參數

　　無機物含量――――電阻值/電導率

　　有機物含量――――TOC（總有機碳）

　　微生物含量――――細菌數

　　顆粒物含量――――顆粒數（有粒徑要求，往往指小于0.2um的顆粒剩余數）

　　由于微生物和顆粒度的在線檢測目前尚無好的手段，往往純水設備上可以直接讀到的讀數為電阻值/電導率，TOC（總有機碳）

　　2、實驗室純水的分級

　　實驗室純水分為三級：

　　Ⅲ級純水的物理純度一般為＜50μS/cm，單蒸水、雙蒸水、普通去離子水和反滲透水都屬于此級別，一般由自來水純化制備而成。Ⅲ級純水的主要用途是清洗器皿、高壓消毒裝置用水、人工環境室用水及超純水儀供水等。

　　II級純水常用5--15MW-cm表示，也可以將1-17MW-cm范圍均認為是II級純水，II級純水一般是將Ⅲ級純水再經過離子交換或電滲析而制成。它主要用于一般試劑的配制，普通化學實驗用水及給超純水儀供水。

　　I級超純水是指物理純度＞18MW-cm的水，電阻率為18.2MW-cm是I級超純水的指標。I級超純水是由Ⅲ級或II級純水經核子級離子交換樹脂再純化而來，它主要用于高精密度的分析實驗和對水純度要求很高的生命科學實驗。

　　實驗室純化方法：

　　1、蒸餾水：

　　實驗室常用的一種純水，雖設備便宜，但極其耗能和費水且速度慢，應用會逐漸減少。蒸餾水能去除自來水內大部分的污染物。

　　2、去離子水：

　　應用離子交換樹脂去除水中的陰離子和陽離子，但水中仍然存在可溶性的有機物，可以污染離子交換柱從而降低其功效，去離子水存放后也容易引起細菌的繁殖。

　　3、反滲水：

　　反滲水克服了蒸餾水和去離子水的許多缺點，利用反滲透技術可以有效的去除水中的溶解鹽、膠體，細菌、病毒、細菌內毒素和大部分有機物等雜質。如下表國際標準化組織（ISO）于1983年制定純水標準，及國內參照ISO純水標準制定我國的純水標準。

　　4、超純水：

　　超純水在TOC、細菌、內毒素等指標方面并不相同，要根據實驗的要求來確定，如細胞培養則對細菌和內毒素有要求，而HPLC則要求TOC低。

　　三、水的純化方法及聯合應用

　　實驗室純水或超純水供應商，往往采用多個手段組合以實現自來水向實驗室要求的高純度水的轉化。

　　四、實驗室純水的供應模式

　　實驗室純水供應模式分為中央純水供應模式和分散純水供應模式兩種。

　　1、中央純水供應模式

　　中央純水供應模式是指設置純水生產裝置，實驗室用水通過供水管道輸送到各個實驗室用水點，無論是單個實驗室還是一棟實驗樓，實現從實驗室用水點的純水龍頭直接獲取實驗室純水或超純水。

　　優點：

　　（1）運行成本低，管理集中。

　　（2）集體使用，不存在機器閑置可能。

　　（3）產量大，用水采用管網化，同一實驗室多點取水。

　　缺點：系統必須保證長期安全運行，否則存在斷水風險。

　　實驗室中央純水供應模式結構圖

　　實驗室中央純水供應模式結構圖

　　2、分散純水供應模式

　　分散純水供應模式是指在實驗室各用水點位置設置純水機或成品水。

　　優點：儀器有單獨的使用權，使用率高。

　　缺點：

　　（1）運行成本高，管理分散，消耗成本相對較高。

　　（2）桌面定點臺式安裝，定點取水，機型產量小，流量小，工作效率低。（3）若每個實驗組單獨購買，業主在該類產品上的投資總額非常高，可能會因每個實驗組工作情況不同而導致空置率提高，不利于投資效率最大化。

　　隨著實驗室裝備的發展，實驗室供水的管網化與集中化已成為大型實驗樓純水供應的發展方向。

　　3、實驗室給水方式

　　實驗室給水系統應保證必需的壓力、水質和水量。常用的給水方式有：直接供水方式、設有高位水箱的給水方式、設有加壓水泵的給水方式。

　　4、實驗室排水系統

　　根據實驗室排出廢水的成分、性質、流量、排放規律的不同而設置相應的排水系統，考慮是否需要作預處理或直接排至室外排水管網。

　　5不同實驗室的純水系統不同：

　　1、微生物實驗室：高靜壓組合式空氣處理機組+高效過濾器

　　2、凈化實驗室：直彭式管道機組+增壓風機箱+高效過濾器；高靜壓組合式空氣處理機組+高效過濾器

　　3、普通辦公室：單元式空調器系統（家用壁掛機、柜式空調）；VRV空調系統，風機盤管空調系統

　　微生物實驗室純水處理系統（實驗室）

　　實驗室以多年的經驗：●技術先進，成熟；●系統運行安全、可靠；●出水水質確定；

　　其實驗室純水系統工程廣泛應用于檢測中心、科研院所、大專院校、醫院和企業的實驗室，提供所需的分析測試用水、試劑用水、實驗用水及分析儀器用水。根據實驗室任務及要求的不同，提供對應的解決方案”。

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