小型實驗室純水系統(tǒng)：功能、選擇與應用

小型實驗室純水系統(tǒng)概述

小型實驗室純水系統(tǒng)在各類科研、檢測等實驗場景中扮演著至關重要的角色。它能將普通的自來水等水源處理成符合實驗室特定需求的純水或超純水。對于小型實驗室而言，空間有限、用水量相對較小，這類系統(tǒng)緊湊的設計能夠滿足其需求。例如，Arium? Mini 純水系統(tǒng)專為滿足一級超純水需求而設計，每天可處理多達 10L 的水量，其緊湊的設計帶來了極大的靈活性；奧思德 S10UP 也是一款實驗室小型超純水系統(tǒng)，專為純水需求量不大且需節(jié)省實驗室空間的用戶設計。

小型實驗室純水系統(tǒng)與大型系統(tǒng)相比，在產水量、占地面積、設備成本等方面存在明顯差異。大型系統(tǒng)產水量大，可滿足多個實驗室同時用水或大規(guī)模實驗的需求，但占地面積大、設備成本高；而小型系統(tǒng)產水量相對較小，通常在每天幾十升到幾百升不等，占地面積小，購置和運行成本也較低，更適合小型實驗室的預算和空間限制。

小型實驗室純水系統(tǒng)的組成部分

制備系統(tǒng)

制備系統(tǒng)是小型實驗室純水系統(tǒng)的起點，它以自來水作為進水，制備足量符合實驗室所需特定水質的純水。在設計制備系統(tǒng)之前，需要考慮每個用戶和每臺儀器每天的用水量、所需純水的水質以及用水規(guī)律。之后，設計人員會結合這些數(shù)據(jù)推算出用量和高峰用水量。常見的制備技術包括反滲透、離子交換等。反滲透系統(tǒng)根據(jù)所需純水的產量和水質要求，選擇合適的反滲透膜組件和數(shù)量，合理配置高壓泵、保安過濾器等輔助設備，確保穩(wěn)定運行和高效脫鹽；離子交換系統(tǒng)可采用陽樹脂過濾、陰樹脂過濾、陰陽樹脂混床等方式進一步去除水中的離子，提高水的純度。例如，奧思德 S10UP 采用雙極反滲透工藝，可有效除去水中 98%以上的溶解性鹽類和 99%以上的膠體、微生物、微粒和有機物等。

儲存系統(tǒng)

儲存系統(tǒng)在每日高峰用水之間起到緩沖作用，讓純水制備系統(tǒng)有足夠的時間生產出實驗室每日所需的純水。純水儲存的水箱要保證里面的水質干凈無污染，也不能被污染。水箱的材質應選用耐腐蝕、無污染、無毒的材料，如 304 或 316 不銹鋼、聚四氟乙烯（PTFE）等；其容量應根據(jù)實驗室的用水量和用水規(guī)律來確定，既要滿足實驗室日常用水的需求，又要能應對高峰用水時段的用水量。

分配系統(tǒng)

分配系統(tǒng)的主要目的是通過分配泵和純水分配管路，把純水輸送到每個用水點。設計人員要精確計算管路系統(tǒng)以及設備帶來的壓力損失，確保管路里面的純水的流速以及壓力。純水管路應選用化學穩(wěn)定性好、耐腐蝕、無污染的管材，如 304 或 316 不銹鋼管、聚偏氟乙烯（PVDF）管等，管道的連接應采用焊接、卡套連接或熱熔連接等方式，確保連接牢固、無泄漏。采用串聯(lián)式循環(huán)管路，使管路中的純水能夠以適當?shù)牧魉傺h(huán)，抑制微生物的滋生并避免發(fā)熱。一套純水循環(huán)管路長度盡量不要超過 250m。

超純水系統(tǒng)

一般情況下，純水可以滿足大部分實驗的需求，但對于一些對水質要求極高的實驗，超純水則更為合適。設計人員要明確超純水的用途，不同的應用對超純水的水質要求也不同。使用超純水設備可以進一步提高水的純度。例如，奧思德 S10UP 可提供Ⅰ級超純水，其超純水電阻率可達 18.2 MΩ·cm @ 25℃，可用于 LC、HPLC 等緩沖液的制備，以及樣品的配制。除了主要的超純水制備設備，實驗室純水系統(tǒng)還應包含附加的設備，在維持純水水質的同時，對純水進行進一步純化，同時要對管路里面水質進行監(jiān)控，這也方便了工作人員后期改進。

小型實驗室純水系統(tǒng)的類型與特點

Arium? Mini 系列

Arium? Mini 和 Arium? Mini Extend 實驗室超純水系統(tǒng)具有緊湊、靈活、超純的特點。緊湊型 Arium? Mini 純水系統(tǒng)按照一級水標準開發(fā)，適用于常規(guī)、生命科學和分析應用，可確保結果的可重復性并簡化了操作流程。它每天可處理多達 10L 的水量，配備大尺寸觸摸屏和用戶友好的菜單，操作輕松簡便。如果使用經預處理的水源，可選擇 Arium? Mini 或 Arium? Mini Essential；如需直接連接飲用自來水水源，可選擇采用創(chuàng)新 Bagtank 技術的 Arium? Mini Plus。Arium? Mini Extend 則通過靈活、可移動的分配單元讓實驗室日常工作更便利。

奧思德 S10UP

奧思德 S10UP 是一款實驗室小型超純水系統(tǒng)，產水量為 10L/h，帶 10 升儲水壓力罐（可升級 30L HDPE 錐底水箱）。它具有以下特點：一是安全系數(shù)高，整機采用外置適配器，輸出直流 24V 安全電壓供電，自帶短路、過載保護；整機標配恒壓泵及系統(tǒng)帶有恒壓裝置，穩(wěn)定給壓，防止因壓力過高而發(fā)生管件及濾柱爆裂；主板自帶內置漏水檢測保護，通過文字、蜂鳴、指示燈三重提醒，還可選配多個外置檢測探頭、任意放置。二是高品質、低耗材，采用雙級反滲透膜工藝，有效除去水中多種雜質；配備 185nm/254nm 雙波長紫外燈，合理高效使用紫外燈，有效穩(wěn)定水質；精純化柱科學合理的樹脂配比，有效提高有機物的吸附和溶出，降解 TOC，使超純水電阻率高達 18MΩ?cm＠25℃以上。三是耗材易更換，耗材更換不用工具，徒手即可拆裝，預處理、RO 膜、離子交換柱等耗材全部采用快速鎖扣連接，操作簡單。四是智能化，擁有智能化的人機交互操控系統(tǒng)，全中文菜單，可全面實現(xiàn)人機對話功能；可任意設置定時（定量）取水功能，免除人工取水等候時間；智能識別精確有效記錄耗材的使用情況，保證設備及水質安全。五是自動化，RO 膜可根據(jù)當?shù)厮|特點自由設置沖洗功能，包括沖洗次數(shù)、間隔沖洗的開/關時間，有效延長 RO 膜的使用壽命。

小型實驗室純水系統(tǒng)的選擇要點

水質要求

據(jù)實驗類型和儀器設備需求，將純水分為一級水（超純水）、二級水（分析級純水）、三級水（一般純水）等。一級水適用于對水質要求極高的實驗，如高效液相色譜 - 質譜聯(lián)用（HPLC - MS）、電感耦合等離子體質譜（ICP - MS）等痕量分析實驗；二級水可滿足大多數(shù)常規(guī)化學分析、生物學實驗的需求；三級水則常用于實驗室的一般清洗、試劑配制等。在選擇小型實驗室純水系統(tǒng)時，要根據(jù)自身實驗的具體需求明確所需純水的級別，確保系統(tǒng)能夠產出符合要求的水質。例如，如果實驗室主要進行痕量分析實驗，就需要選擇能夠生產一級超純水的系統(tǒng)。

產水量

需要考慮實驗室每天的用水量以及用水規(guī)律，確定合適的產水量。如果產水量過小，可能無法滿足實驗需求；產水量過大，則會造成設備成本和運行成本的浪費。對于用水量較小且用水較為均勻的小型實驗室，可以選擇產水量相對較低的系統(tǒng)，如 Arium? Mini 每天可處理多達 10L 的水量；而對于用水量較大或有高峰用水需求的實驗室，則需要選擇產水量較大的系統(tǒng)。

設備成本

包括設備的購置成本、運行成本和維護成本等。不同品牌、型號的小型實驗室純水系統(tǒng)價格差異較大，在選擇時要根據(jù)實驗室的預算進行綜合考慮。一般來說，進口品牌的設備價格相對較高，但質量和性能可能更有保障；國產品牌的設備價格較為親民，性價比高。同時，還要考慮設備的運行成本，如電費、水費、耗材更換費用等。一些系統(tǒng)采用了節(jié)能技術和低耗材設計，可以降低運行成本。例如，奧思德 S10UP 在耗材更換方面較為簡便，可降低維護成本。

品牌與售后

選擇知名品牌的小型實驗室純水系統(tǒng)通常更有保障，因為知名品牌在產品質量、技術研發(fā)、生產工藝等方面具有優(yōu)勢。同時，良好的售后服務也非常重要，包括設備的安裝調試、維修保養(yǎng)、技術支持等。在購買設備前，要了解品牌的售后服務網(wǎng)絡是否完善，售后服務響應時間是否及時等。

小型實驗室純水系統(tǒng)的安裝與維護

安裝要求

小型實驗室純水系統(tǒng)的安裝需要遵循一定的要求。首先，要選擇合適的安裝位置，確保設備通風良好、干燥、無陽光直射，且地面平整、堅實，能夠承受設備的重量。其次，要按照設備的安裝說明書進行正確的安裝，連接好水源、電源、管路等。在安裝過程中，要注意管道的連接牢固、無泄漏，電氣連接正確、安全。例如，純水管路的連接應采用合適的方式，確保水質不受污染。最后，安裝完成后，要進行調試和檢測，確保設備正常運行，產出的水質符合要求。

日常維護

日常維護對于保證小型實驗室純水系統(tǒng)的正常運行和水質穩(wěn)定非常重要。要定期對設備進行清潔，包括水箱、管路、過濾器等，防止微生物滋生和雜質積累。要按照設備的使用說明書定期更換耗材，如反滲透膜、離子交換樹脂、紫外燈等，以保證設備的性能和水質。例如，奧思德 S10UP 的 RO 膜可根據(jù)當?shù)厮|特點自由設置沖洗功能，有效延長其使用壽命。此外，還要定期對水質進行檢測，及時發(fā)現(xiàn)問題并采取相應的措施進行處理。

故障排除

在使用過程中，小型實驗室純水系統(tǒng)可能會出現(xiàn)一些故障，如水質不合格、產水量下降、設備異響等。當出現(xiàn)故障時，要首先查看設備的顯示屏或指示燈，了解故障信息。對于一些簡單的故障，可以按照設備的故障排除手冊進行自行處理，如檢查電源是否正常、管路是否堵塞等。如果故障較為復雜，無法自行解決，要及時聯(lián)系廠家的售后服務人員進行維修。

小型實驗室純水系統(tǒng)的應用領域

科研實驗

在科研領域，小型實驗室純水系統(tǒng)有著廣泛的應用。在化學實驗中，純水用于試劑的配制、化學反應的溶劑等，高純度的純水可以保證實驗結果的準確性和可靠性。在生物學實驗中，如細胞培養(yǎng)、基因測序等，對水質的要求極高，一級超純水可以為實驗提供良好的環(huán)境，避免水中的雜質對實驗結果產生干擾。例如，在高效液相色譜 - 質譜聯(lián)用（HPLC - MS）、電感耦合等離子體質譜（ICP - MS）等痕量分析實驗中，必須使用一級超純水，以確保能夠檢測到極低濃度的物質。

醫(yī)療檢測

在醫(yī)療檢測實驗室，小型實驗室純水系統(tǒng)用于制備檢測試劑、清洗醫(yī)療設備等。例如，在臨床生化檢測中，純水用于配制各種生化試劑，保證檢測結果的準確性；在醫(yī)療器械的清洗過程中，使用純水可以避免水中的礦物質和雜質殘留，保證醫(yī)療器械的清潔度和性能。

質量檢測

在質量檢測領域，如食品、藥品、化妝品等的質量檢測，小型實驗室純水系統(tǒng)為檢測提供了必要的條件。在食品檢測中，純水用于樣品的前處理、標準溶液的配制等；在藥品檢測中，對于一些對水質要求嚴格的檢測項目，如注射劑的檢測，必須使用高純度的純水，以確保藥品的質量和安全性。