实验室纯水系统

　　一、实验室纯水系统

　　在当今的实验室中，水环境作为绝大多数实验室的最基本环境，实验室纯水的水质往往决定了实验结果的真实性、可重复性，不同的实验对纯水的水质有不同的要求，有些实验要求纯水中的杂质元素和化合物的浓度在ppb级甚至更低，用于痕迹量分析的高效液相色谱（HPLC）要求极低有机污染物含量的超纯水作为流动相成分，痕量分析要求纯水中不得含有能被检测到的物质，而且任何潜在的干扰物都要从水中分离出去。因此，选择科学有效的实验室纯水系统非常重要。

　　在实验室科学研究领域，所关心的纯化起始点是自来水，如果实验室中已经有蒸馏水、去离子水或反渗透水，那就只注重超纯化的过程。纯水系统工程广泛应用于检测中心、科研院所、大专院校、医院和企业的实验室，提供所需的分析测试用水、试剂用水、实验用水及分析仪器用水。在无机和分析化学实验中，根据任务及要求的不同，对水的纯度要求也不同，纯水分为“纯水”和“超纯水”。

　　二、实验室纯水的等级

　　1、水质的表征参数

　　无机物含量――――电阻值/电导率

　　有机物含量――――TOC（总有机碳）

　　微生物含量――――细菌数

　　颗粒物含量――――颗粒数（有粒径要求，往往指小于0.2um的颗粒剩余数）

　　由于微生物和颗粒度的在线检测目前尚无好的手段，往往纯水设备上可以直接读到的读数为电阻值/电导率，TOC（总有机碳）

　　2、实验室纯水的分级

　　实验室纯水分为三级：

　　Ⅲ级纯水的物理纯度一般为＜50μS/cm，单蒸水、双蒸水、普通去离子水和反渗透水都属于此级别，一般由自来水纯化制备而成。Ⅲ级纯水的主要用途是清洗器皿、高压消毒装置用水、人工环境室用水及超纯水仪供水等。

　　II级纯水常用5--15MW-cm表示，也可以将1-17MW-cm范围均认为是II级纯水，II级纯水一般是将Ⅲ级纯水再经过离子交换或电渗析而制成。它主要用于一般试剂的配制，普通化学实验用水及给超纯水仪供水。

　　I级超纯水是指物理纯度＞18MW-cm的水，电阻率为18.2MW-cm是I级超纯水的指标。I级超纯水是由Ⅲ级或II级纯水经核子级离子交换树脂再纯化而来，它主要用于高精密度的分析实验和对水纯度要求很高的生命科学实验。

　　实验室纯化方法：

　　1、蒸馏水：

　　实验室常用的一种纯水，虽设备便宜，但极其耗能和费水且速度慢，应用会逐渐减少。蒸馏水能去除自来水内大部分的污染物。

　　2、去离子水：

　　应用离子交换树脂去除水中的阴离子和阳离子，但水中仍然存在可溶性的有机物，可以污染离子交换柱从而降低其功效，去离子水存放后也容易引起细菌的繁殖。

　　3、反渗水：

　　反渗水克服了蒸馏水和去离子水的许多缺点，利用反渗透技术可以有效的去除水中的溶解盐、胶体，细菌、病毒、细菌内毒素和大部分有机物等杂质。如下表国际标准化组织（ISO）于1983年制定纯水标准，及国内参照ISO纯水标准制定我国的纯水标准。

　　4、超纯水：

　　超纯水在TOC、细菌、内毒素等指标方面并不相同，要根据实验的要求来确定，如细胞培养则对细菌和内毒素有要求，而HPLC则要求TOC低。

　　三、水的纯化方法及联合应用

　　实验室纯水或超纯水供应商，往往采用多个手段组合以实现自来水向实验室要求的高纯度水的转化。

　　四、实验室纯水的供应模式

　　实验室纯水供应模式分为中央纯水供应模式和分散纯水供应模式两种。

　　1、中央纯水供应模式

　　中央纯水供应模式是指设置纯水生产装置，实验室用水通过供水管道输送到各个实验室用水点，无论是单个实验室还是一栋实验楼，实现从实验室用水点的纯水龙头直接获取实验室纯水或超纯水。

　　优点：

　　（1）运行成本低，管理集中。

　　（2）集体使用，不存在机器闲置可能。

　　（3）产量大，用水采用管网化，同一实验室多点取水。

　　缺点：系统必须保证长期安全运行，否则存在断水风险。

　　实验室中央纯水供应模式结构图

　　实验室中央纯水供应模式结构图

　　2、分散纯水供应模式

　　分散纯水供应模式是指在实验室各用水点位置设置纯水机或成品水。

　　优点：仪器有单独的使用权，使用率高。

　　缺点：

　　（1）运行成本高，管理分散，消耗成本相对较高。

　　（2）桌面定点台式安装，定点取水，机型产量小，流量小，工作效率低。（3）若每个实验组单独购买，业主在该类产品上的投资总额非常高，可能会因每个实验组工作情况不同而导致空置率提高，不利于投资效率最大化。

　　随着实验室装备的发展，实验室供水的管网化与集中化已成为大型实验楼纯水供应的发展方向。

　　3、实验室给水方式

　　实验室给水系统应保证必需的压力、水质和水量。常用的给水方式有：直接供水方式、设有高位水箱的给水方式、设有加压水泵的给水方式。

　　4、实验室排水系统

　　根据实验室排出废水的成分、性质、流量、排放规律的不同而设置相应的排水系统，考虑是否需要作预处理或直接排至室外排水管网。

　　5不同实验室的纯水系统不同：

　　1、微生物实验室：高静压组合式空气处理机组+高效过滤器

　　2、净化实验室：直彭式管道机组+增压风机箱+高效过滤器；高静压组合式空气处理机组+高效过滤器

　　3、普通办公室：单元式空调器系统（家用壁挂机、柜式空调）；VRV空调系统，风机盘管空调系统

　　微生物实验室纯水处理系统（实验室）

　　实验室以多年的经验：●技术先进，成熟；●系统运行安全、可靠；●出水水质确定；

　　其实验室纯水系统工程广泛应用于检测中心、科研院所、大专院校、医院和企业的实验室，提供所需的分析测试用水、试剂用水、实验用水及分析仪器用水。根据实验室任务及要求的不同，提供对应的解决方案”。

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