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    實驗室超純水設備組成、原理與選購技巧

    文字:[大][中][小] 手機頁面二維碼 2015/4/21     瀏覽次數:    

    在生物實驗中,化驗用水和實驗用水都必須是無任何雜質和導電介質的超純水。這就需要利用實驗室超純水設備,才能夠獲得可滿足實驗要求的超純水。

    典型實驗室超純水系統組成

    純水儲存系統

    儲存系統在每日高峰用水之間可以起到緩沖的作用,使得純水制備系統有足夠的時間生產出實驗室每日所需的純水。同時純水儲存水箱必須能夠保證純水的水質穩定免受污染。水箱的材料和諸多設計細節都會影響到水箱所存儲純水的水質。

    純水制備系統

    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,是實驗室整體純水系統的起點。實驗室每天純水的用量有可能從幾升到幾千升不等。在設計之處首先應該考慮的是:確定每個用戶和每臺儀器每天的用水量和所需純水的水質,以及用水規律。而后純水設計部門便可以據此計算出整個實驗室每天總的用水量以及高峰用水量。

    純水分配系統

    純水分配系統的主要目的在于通過分配泵和純水分配管路將純水輸送到每個用水點。為保證管路中純水的流速和壓力,實驗室純水設計人員應該精確計算管路系統和管路中設備所帶來的壓力損失,從而選擇合適的分配泵。純水分配系統還應該包含附加的設備,在維持純水水質的同時,對純水進行進一步純化,并對管路中水質進行監控。

    超純水系統

    實驗室純水系統設計者在考慮超純水系統之初,應明確的超純水的用途。一般來講,純水就已經能夠滿足大多數實驗的用水需求。而超純水的水質也因應用不同而各異,因此應該根據超純水的用途和用量確定超純水的純化方法和產水量,從而選擇合適的超純水設備。

    實驗室超純水設備的原理

    通常由原水預處理系統、反滲透純化系統、超純化后處理系統三部分組成。預處理的目的主要是使原水達到反滲透膜分離組件的進水要求,保證反滲透純化系統的穩定運行。反滲透膜系統是一次性去除原水中98%以上離子、有機物及100%微生物(理論上)最經濟高效的純化方法。超純化后處理系統通過多種集成技術進一步去除反滲透純水中尚存的微量離子、有機物等雜質,以滿足不同用途的最終水質指標要求。

    實驗室超純水設備的選購

    1、了解自己的用水品質,即我們常說的水質的電阻值或電導率是多少。目前實驗室用水有專用的國家標準GB6682-2008,其對實驗室用水中的一、二級用水對電導(電阻)、可氧化物、吸光度、可溶性硅及蒸發殘渣作了要求,其參照標準為ISO3696:1987,是目前國際通用的標準。

    2、客戶可以根據使用的儀器種類來選擇國產實驗室超純水設備。液相用水的電阻大于18兆歐;并且要去除有機物;原子吸收、原子熒光及環境監測儀器用水大于18兆歐就行;PCR等生命科學儀器用水除了電阻大于18兆歐以外,還需除菌,除有機物,除熱源。

    3、原水水質也是必須考慮的因素之一。比如泥沙多,硬度高,地下水等情況,國產超純水設備的工藝是根據原水水質的好壞來確定的,泥沙多,要添加預處理裝置,硬度高,要添加軟化裝置,含鹽量高,要采用二級反滲透工藝等。如果選用以純水為水源的超純水機,則只需要提供水質需求和用水量就可以了。

    4、實驗室純水系統設計還應考慮的因素是:純水系統的供貨商是否有能力進行整體純水系統的設計、工程指導、技術支持、售后服務以及系統的驗證校驗支持。

    超純水器微孔濾膜的發展趨勢

    1、不對稱微孔濾膜的研制。以前發展的微孔濾膜多為均勻結構膜,在使用中膜深層(內部)的吸留堵塞現象嚴重,很難清洗。由于國產實驗室超純水不對稱膜具有分離層孔小,支撐層孔大的特點,因此粒子或膠體僅在膜的表面被截留,透過分離層的粒子不會在膜里面被吸留守。

    2、由氣體擴散凝膠相轉換向浸入凝膠介質相轉換發展,氣相擴散凝膠速度慢,所以生產怡情養性低,且由于濕膜暴露于潮濕空氣中時間較長,易產生缺陷,環境條件要求高,形成的膜是均勻結構膜,用國產實驗室超純水制備不對稱膜怡情養性高,局部環境容易控制,關鍵是膜材料本文及制膜條件的選擇。

    3、隨著生物工程、醫藥和食品等工業的需要,無機不對稱微孔膜受到人們重視,它的特點是耐高溫,可用高壓蒸汽消毒;耐壓,可在較高壓力下合用耐酸、堿和耐化學試劑。因此可在苛刻條件下清洗,近幾年來發展較快,取得了可喜的成果。

    4、在國產實驗室超純水應用研究中,錯流微濾是近年來研究較活躍的領域,它可以減輕膜的堵塞,延長使用壽命,提高處理量。目前有關組件設計、設備組裝研制也較活躍。

    5、毛細管式膜具有膜表面積裝填大、液體流動狀態好(內壓)和可以反沖洗等優點,在超濾膜過濾器中已民得到廣泛的應用;但微孔膜研制,尚牌開始研究階段,關鍵是紡織出具有較好強度和可控孔徑的不對稱毛細管微濾膜,這包括膜材料的選擇、制膜條件的研究等。


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