实验室超纯水设备基本工艺流程和指标

　　实验室超纯水设备基本工艺流程和指标

　　1.超纯水制备原理

　　通常由原水预处理系统、反渗透纯化系统、超纯化后处理系统三部分组成。预处理的目的主要是使原水达到反渗透膜分离组件的进水要求，保证反渗透纯化系统的稳定运行。反渗透膜系统是一次性去除原水中98%以上离子、有机物及100%微生物(理论上)经济高效的纯化方法。超纯化后处理系统通过多种集成技术进一步去除反渗透纯水中尚存的微量离子、有机物等杂质，以满足不同用途的最终水质指标要求。

　　2.原水预处理系统

　　预处理系统通常由聚丙烯纤维(PP)过滤器和活性炭(AC)过滤器组成。对硬度较高的原水还需加装软化树脂过滤器。PP滤芯可高效去除原水中5μm以上的机械颗粒杂质、铁锈及大的胶状物等污染物，保护后续过滤器，其特点是纳污量大, 价格低廉。AC活性炭滤芯可高效吸附原水中余氯和部分有机物、胶体，保护聚酰胺反渗透复合膜免遭余氯氧化。软化树脂可脱除原水中大部分钙镁离子，防止后续RO膜表面结垢堵塞，提高水的回收率。

　　3.反渗透纯化系统

　　反渗透(Reverse Osmosis，简称RO)是以压力差为推动力的一种高新膜分离技术，具有一次分离度高、无相变、简单高效的特点。反渗透膜“孔径”已小至纳米(1nm=10-9m)，在扫描电镜下无法看到表面任何“过滤”小孔。在高于原水渗透压的操作压力下，水分子可反渗透通过RO半透膜，产出纯水，而原水中的大量无机离子、有机物、胶体、微生物、热原等被RO膜截留。

　　通常当原水电导率<200μS/cm时，一级RO纯水电导率≤5μs/cm，符合实验室三级用水标准。对于原水电导率高的地区，为节省后续混床离子交换树脂更换成本，提高纯水水质，客户可考虑选择二级反渗透纯化系统，二级RO纯水电导率约1~5μS/cm，与原水水质有关。

　　4.超纯化后处理系统

　　①混床离子交换纯化柱

　　混床离子交换纯化柱由阴离子交换树脂和阳离子交换树脂按比例混合而成。阳离子交换树脂用其H+交换去除水中的阳离子，阴离子交换树脂用其OH-交换去除水中的阴离子，在混床树脂中被交换出来的H+和OH-结合生成H2O，因此混床离子交换纯化柱可用来深度去除RO纯水中尚存的微量离子。小型实验室超纯水器中的混床离子交换纯化柱通常为一次性使用。永洁达混床离子交换纯化柱采用原装进口核级混床树脂，其产水电阻率可达18.2MΩ.cm。

　　②EDI装置

　　连续电去离子EDI(Electrodeionization的缩写)，是利用混床离子交换树脂吸附给水中的阴阳离子，同时这些被吸附的离子又在直流电压的作用下分别透过阴阳离子交换膜而被连续去除的过程。这一新技术可以代替传统的离子交换(DI)，产出10MΩ.cm以上的超纯水。EDI深度除盐的最大优点是可长期稳定运行，无需用酸碱再生阴阳树脂，十分适合造水量100L/h以上的超纯水中央制备系统，水质稳定，并将大大降低运行成本，TOC也将更低更稳定。永洁达EDI装置通常的产水电阻率约15~18MΩ.cm。

　　③除热原超滤膜

　　超滤除热原已广泛用于现代制药行业。超滤(Ultrafiltration，缩写“UF”)膜的孔径介于反渗透和微滤之间(约0.01～0.1μm)，通常用最小截留分子量来表示。永洁达除热原超滤膜采用截留分子量为5000道尔顿的聚砜膜，可彻底去除水中热原(其最小分子量通常大于7000)及各类微生物。

　　④紫外线杀菌灯与TOC紫外消解器

　　紫外线杀菌灯采用254nm波长的紫外线照射杀菌，可有效破坏微生物的DNA分子，使之形成TT两聚体而无法繁殖，是空气、水安全有效的常用灭菌方法。TOC紫外消解器采用可同时产生185nm/254nm双波长的紫外线灯管，其中185nm紫外线在空气中可产生臭氧而杀菌除味，在水中会产生氢氧自由基，可将纯水中微量有机物迅速氧化为CO2，达到去除TOC的目的。

　　⑤终端过滤器

　　孔径0.22um的终端过滤器可彻底滤除细菌、真菌及孢子、树脂碎片及一切微米级污染物。终端过滤器形式有中空纤维式、PP桶过滤器、囊式过滤器、针头式滤器等，膜材质有聚丙烯、尼龙、聚偏氟乙烯等。

　　5.应用：

　　HPLC、TOC分析、原子吸收光谱、离子色谱分析、质量光谱分析、微量金属测定、鉴定用溶量配制、微生物学分析、组织培养、样品稀释、鉴定用玻璃器皿洗涤、及TCEP和TCEI系列适用范围、DNA测序、PCR和电泳、试管培养抗体制取等。普通的定性分析、尿分析、组织检查、寄生虫检查、玻璃器具清洗：检查室的分析，微生物检查;各自动化设备的分析用水、冲洗用水、理化性分析，高精度仪器清洗;血液、血清检查，质谱分析、原子吸收等用水;AA、ICP细胞培养，气相色谱分析，组织培养基的配制等用水;低波长的HPLC、TOC、IC、GC/MS、IVF中的细胞培养，氨基酸分析，分子生物学实验，PCR、基因研究及细胞培养等用水。