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 LABORATORY WATER SUPPLY SYSTEM 

 實驗室給水係統 

實驗室給水係統包括實驗室給水係統、生活給水係統和消防給水係統。實驗給水係統分為一般實驗用水和試驗用純水，實驗室純水係統屬於獨立的給水係統。生活給水係統和消防給水係統與一般建築的給水係統一致，與一般實驗給水係統通常可合並成一個係統。

不同的實驗室對實驗用水有不同的要求，實驗儀器的循環冷卻水水質應滿足各類儀器對水質的不同要求；凡進行強酸、強堿、劇毒液體的實驗並有飛濺爆炸可能的實驗室，應就近設置應急噴淋設施，當應急眼睛衝洗器水頭大於1m時，應采取減壓措施；無菌室和放射性同位素的實驗室配熱水淋浴裝置，水龍頭采用腳踏開關，肘式開關或光電開關，放射性同位素實驗室如采用科研、生活和消防統一的給水係統時，汙染區的用水必須通過斷流水箱，室內消防栓應設置在清潔區內，給水係統的管道入口通常應設置潔淨區，采用上行下給式給水管網，以免擴散汙染。室內消防給水係統包括普通消防係統、自動噴灑消防給水係統和水幕消防給水係統等。實驗樓、庫房等建築物在必要時應設立室外消防給水係統，由室外消防給水管道、室外消防栓、消防水泵等組成。

實驗室給水方式

直接供水方式

# 在實驗室外層數不高，水壓、水量均能滿足的情況下，一般可采用直接供水方式。用這種方式，內室無加壓水泵，通常鏈接室外給水管網。

設有高位水箱的給水方式

# 在用水高峰期，室外管網內水壓下降，以至不能滿足樓內上層用水要求時，或當室外管網水壓周期性不足時，可采取這種方式。

設有加壓水泵的給水方式

# 當室外管網的水壓低於實驗、生活、消防等用水要求的水壓而用水量又不均勻時，可采取這種方式。

實驗室給排水係統設計注意事項

# 實驗室的給排水係統應設計科學，保證飲水源不受汙染，若實驗用水與飲用水的水源不一，則應將飲用水與實驗用水的水龍頭分別注明，以免混淆。

# 實驗樓應設有備用水源，在公共自來水係統供水不足或停止時，備用水源能保證各種儀器的冷卻水、洗眼器用水、蒸餾器用水、蒸餾瓶冷凝管用水的正常供給。

# 給排水係統應與實驗室模塊相符合，合理布置，便於維修，管線應盡量短，避免交叉。給水管道和排水管道應沿牆、柱、管道井、實驗台夾腔、通風櫃內襯板等部位布置，不得布置在遇水會迅速分解、引燃、爆炸或損壞的物品旁，以及貴重儀器設備的上方；一般實驗室的管可明裝敷設，在安全要求較高的實驗室中應盡量暗裝，所有暗裝敷設的管道均應在控製閥門處設置檢修孔，以便維修。

# 給排水係統應設計靈活，並預留部分設施以保證實驗室的可靠性和持續運行。下行上給的給水橫幹管宜敷設在底層走道上方或地下室頂板下；上行下給式的給水橫幹管宜敷設在頂層管道技術層內或頂層走道上方；不結凍地區可敷設在屋頂上，從給水幹管引入實驗室的每根支管上，應裝設閥門。

# 實驗室內部各用水點的位置必須科學定位並提前敷設，盡量把用水點設在靠牆位置，方便下水點的設置及滿足未來改造的需要。

實驗室純水係統

在實驗室中，水環境作為絕大多數實驗室的最基本環境，在實驗室中占的位置非常重要，水質往往決定了很多實驗結果的真實性、可重複性，對多數做實驗的專家來說，他們通常要求純水中的雜質元素和化合物的濃度在ppb級甚至更低。

無論針對單個或多個實驗室的整體純水係統，還是整棟實驗室大樓的純水係統，實驗室設計人員和研究人員都應在純水係統設計之處考慮一係列因素。純水係統的設計、安裝、試車、正常運行無不需要使用純水的研究人員、建築師、谘詢師、承包商、設備處、儀器生產商之間的精誠合作。

實驗室整體純水係統是由純水設備模塊、純水儲存模塊、純水分配模塊、管道純化和監控設備、終端純化模塊等五個核心部分組成，每一部分對整個純水係統的實施成功都起到關鍵的影響。

實驗室純水的分級

# Ⅲ級純水的物理純度一般小於50μS/CM,單蒸水、雙蒸水、普通去離子水和反滲透水都屬於此級別。它一般由自來水純化製備而成。Ⅲ級純水的主要用途是清洗瓶皿，高壓消毒裝置用水，人工環境室用水及超純水儀進水等。

# Ⅱ級純水是一個模糊的範圍，常用5~15m-cm表示。但Ⅱ級純水絕不嚴格限於此範圍內，可以將1~17m-cm範圍均認為是Ⅱ級純水。Ⅱ級純水一般是將Ⅲ級純水再經過離子交換或電滲析而製成。它主要用於一般試劑的配製，普通化學實驗室用水及給超純水儀供水。

# Ⅰ級超純水是指物理純度大於18m-cm的水，習慣稱電阻率為18.2m-cm是1級超純水的指標。1級超純水一定是由Ⅲ級或Ⅱ級純水經核子級離子交換樹脂再純化而來。它主要用於高精度的分析實驗和對水純度要求很高的生命科學實驗。

實驗室純水工藝流程圖

實驗室純水係統設計還需考慮的因素

# 純水係統的供貨商是否有能力進行整體純水係統的設計、工程指導、技術支持、售後服務以及係統的驗證校驗支持。

# 一個設計優良的純水係統，也可能由不當的安裝調試或維護而無法正常運行。實驗室設計不僅僅要考慮以上四個主要部分。同時也應該了解各個部分之間的關係。例如，純化技術的選擇就會對純水係統本身的產水水質以及超純水係統的運行成本產生直接的影響。

# 越來越多的實驗室需要遵守FDA和MCA等機構頒布的GMPs和GLP法規。這些法規的目的在於提高實驗室數據的準確性和可靠性。法規同時規定：應確保含純水係統在內的實驗室儀器被正確安裝、維護、校驗，並且是在預期的狀態下運行。因此遵守GMP和GLP法規的實驗室必須對純水係統進行驗證。這就需要純水係統供貨商有經過專業培訓的人員，經過校驗的儀表能夠對實驗室純水係統進行安裝驗證，操作驗證並編寫操作驗證的文件。因此在選擇純水係統供貨商時，就應該對其技術支持和售後服務能力進行評估。

實驗室純水供應模式

中央純水供應模式

# 中央純水供應模式是指設置純水生產裝置，實驗室用水通過供水管道輸送到各個實驗室用水點，無論是單個實驗室還是一棟實驗樓，實現從實驗室用水點的純水龍頭直接獲取實驗室純水或超純水。

# 優點：A 運行成本低，集中管理； B 集中使用，不存在機器閑置的可能； C 產量大，用水采用管網化，同一實驗室多點取水。

# 缺點：係統必須保證長期安全運行，否則存在斷水風險。   

分散純水供應模式

# 分散純水供應模式是指實驗室各用水點位置設置純水機或成品水

# 優點：儀器有單獨的使用權，使用率高。     

# 缺點：

A 運行成本高，管理分散，消耗成本相對較高；

B 桌麵定點台式安裝，定點取水，機型產量小，工作效率低；

C 若每個實驗室組單獨購買，業主在該類產品上的投資總額非常高，可能會因每個實驗組工作情況不同而導致空置率提高，不利於投資效率最大化。

實驗室超純水係統

# 實驗室純水係統設計者在考慮超純水係統之初，應明確超純水係統的用途。一般來講，純水就已經能夠滿足大多數實驗室的用水需求。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。同時也應該考慮到純水超純水水質監控所需的電阻率測試儀和總有機碳監控設備。對於超純水係統還應該考慮的一個重點是超純水係統安裝所需的空間。應該盡量減少超純水係統所占實驗台的空間。超純水係統操作維護的簡易程度、運行成本也都是需要考慮的問題。