实验室纯水系统实验室纯水系统 江苏亚太化工江苏亚太化工 制作：罗晖 目目 录录 l l 水中存在的杂质水中存在的杂质 l l 实验用水所要求的纯度实验用水所要求的纯度 l l 水的纯度的表示方法水的纯度的表示方法 l l 纯水的分级标准纯水的分级标准 l l 纯水机结构纯水机结构 l l 纯水机工作原理纯水机工作原理 l l 各部件的更换各部件的更换 l l 面板的操作面板的操作 l l 注意事项注意事项 l l 实验室用水国家标准实验室用水国家标准 l l 超纯水保持最佳水质的方法超纯水保持最佳水质的方法 l l 完善的实验室超纯水系统流程图完善的实验室超纯水系统流程图 l l 各组件的品牌各组件的品牌 l l 水的纯化技术水的纯化技术 水中存在的水中存在的杂质杂质杂质杂质 微粒物：铁锈、泥沙、胶体、悬浮物、固体颗粒 可溶性无机物：无机盐类、溶解气体、重金属、硬度成分 （钙、镁等） 可溶性有机物：木质素、单宁、腐植酸、内毒素、RNA 分 解酶、农药、三氯甲烷、环境荷尔蒙物质、界面活性 剂、有机溶剂 微生物：细菌类、藻类 实验实验实验实验 用水所要求的用水所要求的纯纯纯纯度度 所谓实验 ，是指对现 象所推测的假设加以验证 的动作。假设能否被 证明为真理，与假设能否具有再现性的结果至关重要。实验 的再现 性除了要有良好的技巧，还受到所用化学试剂 的纯度和分析仪器的 精密度的影响。实验 中用来配置溶液的化学试剂 ，及所使用的水的 纯度也非常重要。假设水中污染物对实验检测 会造成影响，就必须 去除这些物质。此外，为了取得良好的再现性结果，使用能保持稳 定水质的纯水是必要的。 随着实验 用的分析系统灵敏度的提高，对水的纯度有了更高的要求 。 1ppm = 1mg/L 1ppb = 1g/L 1ppt = 1ng/L = 1g/ml 在水中，将距离1cm的两片表面积为1cm2大小的电极加以通电，来监测两 极间的导电率，通过所加电压和测得的电流能够获知两极间的电阻值，这 个数值在水质分析中通常被称为电阻率或比电阻，其单位用M.cm(mega ohm-centimeter)来表示。电阻率的倒数称为导电 率或电导率，用 s/cm(micro Siemens per centimeter)来表示。 这两个参数是表示水的纯度的最常用参数。 将自来水中的离子去除，会使得电阻率值升高（导电率降低），单并非无限 制的增加，这是因为部分水分子会电离为氢离子和氢氧根离子，其电阻率 值极限值18.248M.cm(25)。此外，电阻率值会随着水的电离常数而改变 ，因而会受到水温的影响。例如，25的超纯水，其电阻值为18.2M.cm, 但在0则为84.2M.cm, 100 则为1.3M.cm。在25 附近，当温度上升 1 ，其电阻值将下降0.84M.cm。因此，多使用补偿至25 的电阻率值 来做衡量标准。 此外像总有机炭含量（TOC），热源内毒素含量，细菌含量，颗粒含量，微 生物含量，总溶解固体含量（TDS）等也常常被用作补充说明水质的重要参 数。因此，水的纯度标准通常由以上这些参数的一项或几项来综合说明、分 级。 水的水的纯纯纯纯度的表示方法度的表示方法 纯纯纯纯水的分水的分级标级标级标级标 准准 实验 室纯水可分为4个常规等级：纯水、去离子水、实验 室级纯 水和超纯水 纯水：纯化水平最低，通常电导 率在1-50s/cm之间。它可经由单 一弱碱性阴离子交换树 脂、反渗透或单次蒸馏制成。典型的应用包 括玻璃器皿的清洗、高压灭 菌器、恒温恒湿实验 箱和清洗机用水。 去离子水：电导 率通常在1.0-0.1s/cm之间。通过采用含强阴离子交 换树 脂的混床离子交换制成，但它有相对较 高的有机物和细菌污染 水平，能满足多种需求，如清洗、制备分析标准样、制备试剂 和稀 释样 品等。 实验 室级纯 水：电导 率1.0s/cm，总有机炭（TOC）含量小于 50ppb以及细菌含量低于1CFU/ml。其水质可适用于多种需求，从试 剂制备和溶液稀释，到为细 胞培养配备营 养液和微生物研究。这种 纯水可双蒸而成，或整合RO和离子交换/EDI多种技术制成，也可以 再结合吸附介质和UV灯。 超纯水：这种级别 的纯水在电阻率、有机物含量、颗粒和细菌含量 方面接近理论上的纯度极限，通过离子交换、RO膜或蒸馏手段预纯 化，再经过 核子级离子交换精纯化得到超纯水。通常超纯水的电阻 率可达18.2M-cm ，TOC10ppb，滤除0.1m甚至更小的颗粒，细 菌含量低于1CFU/ml。超纯水适合多种精密分析实验 的需求，如高效 液相色谱（HPLC），离子色谱（IC）和离子捕获质谱 （ICP-MS ）。少热源超纯水适用于像真核细胞培养等生物应用，超滤技术通 常用于去除大分子生物活性物质，如热源（结果为0.005IU/ml）以 及无法检测 到的核酸酶和蛋白酶。 纯水机纯水机(FST-(FST-5)-5)结构结构 纯水机工作原理纯水机工作原理 自来水经过一个pp棉过滤器和两个活性炭（AC）过滤器前期预处理后，流入主机 ，在主机内依次经过内置PP棉过滤器、RO膜、UV杀菌、纯化柱和超滤。 各部件的更换各部件的更换 1、内置pp的更换 首先关闭系统水源，取出设备里的水，再关闭电源，用螺丝刀卸下设备的侧门，再用手取 下固定在卡子上的pp，再拔出pp两头的PE管（方法如图所示），拿出新的pp，连接上两头的 PE管，然后固定在卡子上，最后关上侧门，打开水源和电源，即可正常工作。 注意事项：在拔出pp的时候 ，千万不要把PE管叠死，不 然会使管路堵塞。 卸下内置pp后，再把新的换上，上的时候把PE管直接插进pp接头里，一定要插进去，在 换的时候要注意方向（如图所示），连接完后直接把pp放进固定卡上，再检查管路是否有叠死 的现象，如有立即纠正。更换周期为6个月一次。 FLOW 出进 更换的时候一定要注意连接方向，字母方表示进水方，箭头方表示出水方。 2、RO膜的更换 首先关闭水源，取出设备里的储水，关闭电源，再打开侧门，用手取出固定卡上的RO膜， 用如上的方法拔出PE管，RO膜分为进水，纯水和废水三个接口，拔出PE管后，用力拧开膜盖 （如图所示），用钳子拔出里面的RO膜，再拿出新膜装在膜壳里，注意装的时候一定要分清 方向，一头为进水，一头为出水（如图所示），装进去后再拧上膜盖并拧紧，再接上PE管， 再接的时候千万不要把纯水和废水接错了，确定无误后，再把RO膜装上固定卡上，再确认没 有叠死PE管后，装上侧门，打开水源和电源，先把RO膜冲洗3-5分钟，确认水质后就可以正 常工作了。（RO膜的更换周期为制水20-30吨更换一次）。 安装注意：装RO模的时候先把方向确认，RO膜的进水方在膜盖这方，有一个密封圈为标 志，在装RO膜时一定要插进去，使RO膜端与膜壳端成一平面，上膜盖一定要拧紧，不然有漏 水现象。 3、纯化柱的更换 首先还是关闭水源，取出设备里的水，关闭电源，打开侧门，从固定卡上卸下最左或最右 边的一支，取出PE管，再有顺序的一次卸下后三支，把最后一支的PE管取出，就全部取出纯 化柱，拿出新的纯化柱，从最边的一支接上最左或最后边的PE管，再依次装上二支后，再把 最后有PE管连接上，在装上固定卡上即可，确认PE管没有叠死后，装上侧门，打开水源和电 源，设备就可以正常的工作了。（纯化柱的更换周期为制水3-5吨，更换一次） 注意事项：取纯化柱时只需 把最左边的一支进水PE管取 出，和把最右边的一支出水 PE管取出就可以了，装拆最 好都从最右边开始，一支一 支地装拆，在装的同时要注 意PE管不要被叠死了，最后 要把PE管理顺理好。 4、前置预处理器的pp、AC的更换 首先关闭水源，取出设备里的水，把连接在预处理两端的PE管拔出，再用塑料扳手把三个 预处理的外壳拧开，取出旧的pp和AC，换上新的，注意一定不要把pp和AC换错位置，pp是在 标有“IN”的进水方只有一支，而AC为两支，在标有“OUT”的后两支，外壳均为蓝色，换好后再 用塑料扳手把三个外壳分别拧紧，再接上进水的”IN“方和出水的”OUT”方，千万不要接错位置 ，接好后打开水源即可。（pp和AC的更换周期为6个月左右） PPAC 拔出两端的PE后，把预处理 器倒置在工作台上，用塑料 扳手以逆时针方向旋转，取 下各外壳，在换pp和AC时要 注意壳盖里的密封圈是否存 在，并且没有变形，如有请 立即更换，再装进滤芯，拧 紧外壳，注意一定要拧紧， 否则会漏水。 5、超滤的更换 首先关闭系统水源，取出设备里的水，再关闭电源，用螺丝刀卸下设备的侧门，再用手取 下固定在卡子上的超滤，再拔出超滤两头的PE管（方法如图所示），拿出新的超滤，连接上 两头的PE管，然后固定在卡子上，最后关上侧门，打开水源和电源，即可正常工作。（超滤 一般3年更换一次） 安装注意：在装滤芯时一定 呀检查滤芯两端的橡胶垫在 不在，没有的话就不能用， 在装好后要把PE管理顺不要 被叠死。 面板的操作面板的操作 面板上共有五个键，电源键、 UP取水按键、系统监测按键、系统 冲洗按键、RO取水按键（如左图） 。当我们插上电源插座后，面板上 监测指示灯会不停的闪烁，当停止 闪烁后打开面板上红色的电源按键 ，这时系统已经通电启动，如果水 源没有打开，缺水指示灯会亮并发 出报警声（表示系统缺水），当你 打开水源后此灯即熄灭，同时系统 制水指示灯会亮（表示系统已正常 工作开始制水），当所制的纯水吧 压力储水桶制满后，系统制水指示 灯熄灭，响应的纯水备用指示灯亮 （表示水已制满备用）； 当你需要取用UP水时，只需按下UP取水键，UP取水指示灯会亮，就可以取UP水了，取完 水后，再按一下此键，指示灯熄灭既停止取水；取用RO水的方式与UP水相同。 系统监测主要是对设备微电脑控制系统的监测和修复，当按下此键时，监测指示灯会不停 的现红灯闪烁，当指示灯变为绿色时，监测完毕，控制系统正常无故障，再按一下此键即关闭检 测（当微电脑控制系统发生故障并且不能自动修复时，检测指示灯会一直显示红色）。 系统冲洗主要是对设备的维护、保养和清洗，延长耗材的使用寿命，当你按下此键后，冲洗 指示灯点亮，系统开始反冲洗。每次冲洗时间为2-3分钟。冲洗完后，再按一下此键指示灯熄灭 即冲洗结束。 注意事项注意事项 1、不管换什么耗材先要关闭电源、水源和储水桶球阀。 2、换完好菜后一定要确认管路是否正确，要把管路理顺不能叠死。 3、在连接PE管的时候一定要把PE管的端口剪平，然后必须把小卡圈卡上，不然会有漏水现象。 4、每隔2-3天反冲洗一下设备，方法是直接按面板上的“系统冲洗”键，系统将自动冲洗，冲洗时 间为1-2分钟，冲洗完后再按下此键即可。 5、前置预处理的清洗：当设备用一段时间后，我们可以通过定期打开预处理的外壳看白色的PP 高分子纤维滤芯开始由白色变黄色，此时就要取出PP滤芯用水冲洗，可以拍打冲洗，直到冲洗干 净后再装上，一般情况下PP滤芯冲洗两次后AC滤芯冲洗一次，用同样的冲洗方法。当PP滤芯冲 洗的次数多了，脱层、变软或洗不干净时，则需要换PP和AC滤芯。 6、储水桶顶上的塑料球阀请保持和管路连接方向一致，平行为打开状态，垂直90度为关闭状态 ，如果不是维修设备、更换耗材和其它特殊情况时，不用关闭球阀，因为当储水桶满后，系统自 动停机，处于待机状态。 7、如设备放置一周以上不用，需拔掉电源插头，关闭总水阀，等到再用打开，开机后需先冲洗2- 3分钟，分别取5分钟的RO水和UP水，把取用的这些水作废水处理，然后再正常取水使用。 实验室用水国家标准实验室用水国家标准 GB/T 6682-2008 名称一级二级三级 pH值范围（25）5.0-7.5 电导率（25）mS/m 0.010.100.50 比电阻（Mcm,25） 1010.2 可氧化物质以（O）计，mg/L0.