您现在的位置:环保在线>超纯水机频道 >技术文章

实验室超纯水机工作原理及消毒方法

2026年06月23日 10:46:06来源:江苏权坤环保科技有限公司

实验室超纯水机是保障精密实验、仪器分析与生物培养等工作的核心设备,其出水水质直接关系到实验结果的准确性与可重复性。

一、实验室超纯水机的工作原理

实验室超纯水机通常以自来水为进水,通过一套多级纯化工艺,逐级去除水中的颗粒物、溶解性离子、有机物、微生物及热原等杂质,最终产出电阻率可达18.2 MΩ·cm的高纯水。其工作原理主要分为以下四大单元:

1. 预处理单元
预处理是整个系统的第一道防线,通常由多介质过滤器、活性炭过滤器和软化器等组成。其主要作用是去除进水中的泥沙、铁锈、余氯、胶体及部分有机物,以保护后续的反渗透膜(RO膜)免受堵塞和氧化损伤。活性炭过滤器对余氯的有效吸附至关重要,因为余氯会不可逆地氧化破坏RO膜结构。

2. 反渗透(RO)单元
该单元是超纯水机的核心脱盐环节。通过高压泵施加压力,使水分子透过孔径仅为0.0001微米的RO膜,而水中的绝大部分无机盐、重金属离子、细菌、病毒及大分子有机物则被截留并随浓水排出。反渗透技术可去除水中98%以上的电解质和99%以上的胶体、微生物,其脱盐率通常可达99%以上。

3. 超纯化单元
RO处理后的纯水仍需进一步深度提纯。该单元主要采用离子交换技术,通过阳离子和阴离子交换树脂,将水中残余的微量离子(如钠、钙、氯、硅酸根等)进行置换吸附,使水质电阻率迅速提升至18.2 MΩ·cm。部分设备还会采用EDI(电去离子)技术,利用电场作用连续去除离子,实现更稳定的超纯水产出。

4. 终端后处理单元
为确保超纯水中的有机物(TOC)和微生物指标符合最严苛的实验要求,设备终端通常配置双波长紫外灯(185nm/254nm)和终端微滤/超滤组件。紫外灯可有效降低水中的总有机碳(TOC≤3ppb)并杀灭残余细菌,而终端过滤器则能物理拦截微量的细菌、颗粒物及热原(内毒素)。

638346050748906548930.jpg

 

二、实验室超纯水机的消毒方法

随着设备长期运行,管路内壁及储水系统可能滋生微生物并形成生物膜,这不仅会劣化水质,还可能影响实验结果的可靠性。因此,定期对超纯水系统进行消毒至关重要。常见的消毒方法包括:

1. 化学消毒
化学消毒是应用较广泛的方法,常用消毒剂包括0.05%浓度的次氯酸钠(NaClO)溶液。操作时,需将消毒液注入水箱,开启循环泵运行约2小时,重点对RO膜后管路、纯化柱入口及取水终端进行循环消毒。消毒后,必须用超纯水冲洗管路系统,直至检测排水中的余氯残留低于安全限值(如余氯<0.01 mg/L)。需注意,使用化学消毒剂后务必冲洗干净,避免残留物污染纯化柱。

2. 紫外消毒
这是设备在运行过程中的常用辅助手段。设备内置的紫外灯可对循环水流进行在线照射,破坏微生物的DNA结构,抑制其繁殖。紫外消毒操作简便且无化学残留,但需注意紫外灯管有寿命限制,需定期更换以维持其杀菌效率。

3. 巴氏消毒(热消毒)
部分设计耐高温的超纯水系统采用80℃以上的热水进行循环冲洗,通过高温使微生物的蛋白质变性失活,从而达到消毒目的。巴氏消毒属于物理方法,无化学残留风险,但对设备的耐温性能要求较高。

4. 臭氧消毒
臭氧具有较强的氧化能力,可有效杀灭细菌繁殖体、孢子、病毒及真菌,并能降解部分有机物。不过,臭氧消毒后同样需要将水中残余的臭氧去除(如通过紫外灯照射分解),以免影响水质。

638346050573056932475.jpg

 

总结

实验室超纯水机通过预处理、反渗透、超纯化及终端处理四级的精密协作,确保了产水水质的纯度。而正确、定期地执行化学消毒、紫外杀菌或巴氏消毒等维护措施,则是防止系统二次污染、延长设备寿命、保障超纯水持续稳定达标的必要前提。

 

  • 凡本网注明"来源:环保在线的所有作品,版权均属于环保在线,转载请必须注明环保在线,https://www.hbzhan.com。违反者本网将追究相关法律责任。
  • 本网转载并注明自其它来源的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品来源,并自负版权等法律责任。
  • 如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。

热门频道

关于我们|本站服务|会员服务|广告服务|企业建站|旗下网站|友情链接|兴旺通|意见反馈

环保在线 - 环保行业“互联网+”服务平台 copyright hbzhan.com all rights reserved 法律顾问:浙江天册律师事务所 贾熙明律师 IcP备案号:浙B2-20100369   广播电视节目经营许可证
网站客服:
采购客服:
采购微信:
服务咨询:
展会合作:
友情链接:
服务咨询:0571-87209775
客服热线:0571-87209775
采购热线:0571-87759925
投诉热线:0571-87209775

浙公网安备33010602000104号