实验室纯水系统工程

水环境作为绝大多数实验室的最基本环境，在实验中占的地位非常重要。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。水质往往决定了很多实验结果的真实性、可重复性，对多数做实验的专家来说，他们通常要求纯水中的杂质元素和化合物的浓度在ppb级甚至更低。所以纯水系统的前段设计环节尤为重要，需要考虑到整体布局、选材、安装维护等等因素会造成的任何不良影响并给出整体解决方案。

一般来讲，实验室整体纯水系统，其应用范围在每天200升～8000升之间。多数实验室或实验楼纯水总消耗量在500～2000升之间，只有少数实验室或实验楼每日用水量会大于2000升。在这些极少数实验室或实验楼中，由于有较多耗水量大的全自动检测设备、或者冲洗设备，及可能的特殊应用(如电子及材料行业)，导致其使用大于2000升甚至更多的纯水。针对这些情况，需要仔细的定义用水量和进行特殊的设计。一般来讲，过多的冗余会造成系统开机量不足，纯化模块不能充分发挥作用，也因为流动性不足，造成系统潜在污染的风险。

因中央纯水处理室与各实验仪器间有一定距离，要想让纯水顺利到达各用水点，通常用增压泵保证一定的出水压力，压力的大小与各实验仪器用水量大小及其与中央纯水处理室的距离有关，用水量越大，距离越远，所需压力越大，反之越小。在使用过程中，水压要调节适当，水压过低，不能保证仪器顺利用水，引起仪器缺水报警；水压过高，会导致纯水内含有气体，在加到用水仪器反应杯时因压力降低，会释放大量气泡，影响检验质量，对一些使用浓缩试剂的项目影响尤为明显。

新建实验室或有改造需求的老实验室，在对整体纯水系统进行布局时，往往会面临系统设计、产品选型、管理维护等很多实际问题的全面挑战。

整个整体纯水系统中从产水模块、储水模块、分配模块、管道纯化和监控设备、到最后的终端纯化模块的选配，涉及到对实验应用的了解、实验室管理的思考、系统投入成本的控制、运行维护的要求、安装操作和工程实施等多方面因素，用户往往在牵涉大量精力后，效果却并不很好。

纯水输送和分配管道系统是整个纯水系统的重要组成部分，该系统将中央纯水站制出的高质量纯水以尽量小的水质降幅输送给每一个使用地点。但由于水的纯度很高，极易受到污染，而用水点较分散又无规律且变化幅度大等，给纯水的尽可能的保质输送带来相当大的难度。目前配管设计中出现的两大难题是：

（1）如何保持较高的管道设计流速，即在管道系统压力损失允许的情况下管内流速尽量大，以防管内细菌繁殖和微粒沉积。

（2）如何防止纯水管道系统内产生滞水、短路和逆向流动现象。

经过不断地探索和实践，现从设计角度提出几种可供选择的途径：

①设计采用纯水循环系统，并必须24h连续运行，以杜绝管内产生死水。

②为使运行中无论纯水使用多少都能保证纯水处于流动状态，循环附加流量应为设计流量的50%～100%。

③应保证纯水管道流速。纯水循环干管最小流速宜大于1.5m/s，支管流速宜大于1.0m/s。

④对接使用点支管应尽量缩短，以减少死水管段。有文献报道支管长度不宜超过30倍管径长度。

⑤循环管道宜采用双管布置方式，即有独立的给水管和回水管的纯水循环管道系统。

目前，实验室纯水系统设备已被广泛应用于各个需要纯水的行业中，实验室纯水系统的出现，为更好的过滤水质起至关重要的作用。

在对实验室进行设计布局的时候，千万要重点考虑到纯水系统，因为这已经成为一种趋势。随着实验室全面质量管理要求的进一步深化，实验室纯水供应正从传统的“单台单机”模式向“多台单机”模式转变。