實驗室中央純水係統通常包含放置在中央(yāng)位置的純水製備係統、純水儲存分配係統(tǒng)和管路設備。純水通過純水管道(dào)被分配(pèi)到幾個實驗室或樓層的(de)取用點,最後回到中央位置的水箱內。因此實驗室純水分配管道係統(tǒng)的設計也非常(cháng)重要(yào),在設計中通常要考慮以下幾(jǐ)點:
1,連續循環
停滯的水將(jiāng)會引起微生物的(de)滋生和管路的汙染。為了避免純水在管路中停滯,管路係統必須設計為循環管路。純水在流經所有取水點(最理想的情況(kuàng)是所(suǒ)有取水點(diǎn)在一個連(lián)續管路上(shàng))之後回到水箱。
2,減少死角(jiǎo)
死角是指(zhǐ)循環管路中水不能連續流(liú)動的地方。這方麵有公(gōng)開的指導規範。例如6D法則和2D法則就是為了減少管(guǎn)路中的死角,這(zhè)些規範要求循環管道中支管的長度最長不能超過主管直徑的6倍或2倍。
3,湍流
在設計循環管路(lù)係統(tǒng)時,應保證管路中水的流速能夠形成湍(tuān)流。湍(tuān)流會抑製菌膜的形成,並且能夠降低微生物在管壁(bì)滋生的(de)風險。對於(yú)純水管路分配係統而言,目(mù)標是讓流速保持在1.0m/s-1.5m/s。隻有流速在1m/s以上,水流才會形成湍流;但是如果流速超過1.5m/s,純水(shuǐ)在管路中的壓力損(sǔn)失將會非常大。
4,管材選擇
在管(guǎn)道設計中,管道的材料及其連接方法也是需要(yào)考虎的關鍵點。常用的管(guǎn)道材料包括UPVC、PP、PVDF和不鏽鋼。在選擇管道材(cái)料的時候,應該充分考(kǎo)慮各種管材(cái)的成本、安裝成本、溶出度以及是否能(néng)夠滿足(zú)管道消毒操作(zuò)的要求,對於大多(duō)數實驗室應用而言,UPVC管道是很好的選擇,因為UPVC管道強(qiáng)度較(jiào)高(gāo),內表麵具有較高的光潔度,可減少微生(shēng)物(wù)附著,降低菌膜的滋生(shēng)。此外,UPVC材質溶出相對較低且造價低廉。
5,循環分配泵
選擇匹(pǐ)配的循環分配票在設計(jì)過程中嚐嚐被忽略。事實上選擇匹配(pèi)的(de)分配泵是管路設計中非常重要的(de)一環。一般而言,循環分配泵的作(zuò)用在於保證將純水以適當的流速和壓力輸送到所有取水點。
盡管如(rú)此,還(hái)有幾個因素需要考虎。分配泵的選擇需要平衡流量、壓力損失的關係,並(bìng)保證管道內(nèi)純水(shuǐ)流速為1.0m/s-1.5m/s。純水係(xì)統設計的第(dì)一步是確定(dìng)純(chún)水分(fèn)配泵的流量。除了流量外(wài),純水必須精確計算經過管路中的純化設(shè)備所造成的壓(yā)力損失。因此,泵的壓力要求應該是純水經過管道、接(jiē)頭、閥門、管路中純化設備所造成的壓力損失(shī),加上落差造成的壓力損失以及管路係統(tǒng)所需的最低壓力。
6,循環管路係統的純(chún)化設備
如前所述,純化任務通常是(shì)由純水製備係統完(wán)成的,其他的係統主要是用於維持水質或(huò)將水純化到更高的級別。因此,循環管路係統(tǒng)中純化設備的目的在於保證循(xún)環管路中純水的水質穩定可靠,從而保證從每個(gè)取水點(diǎn)所取到的純水可以放心地用於實驗。
管路中的純化設備包括降低微生物音量的紫外燈(254nm)或降低(dī)有機物水平的(de)紫(zǐ)外燈(185nm)進一步降低水中離子含量的混床離子交換樹(shù)脂;以及(jí)用於去除顆粒、微生物和內毒素的過濾膜。通常結(jié)合使用多種純化設備以保證取水(shuǐ)點純水水質滿足純水水質標(biāo)準(zhǔn)所要求的四項指標。
整體純水係統對的設計還(hái)應該考慮到:係統工作模式的(de)控製切換控製和協調所有的工作(zuò)單(dān)元或模塊;工作參數和產水水質的顯示:例行維護提(tí)示、故障警報係統故障警報(從純水(shuǐ)製備係統到純水分配係統)。係統應該具備簡易便捷的控(kòng)製界麵,使得用戶(hù)能夠很容易(yì)地對係統(tǒng)進行操作和維護(hù),同時能夠輕鬆地了解係統運行狀態。對整體純水係統中的關鍵步驟進(jìn)行水質監測是非常重要的。它可以辦證係(xì)統的正常運(yùn)行,以及產(chǎn)水水質是合格(gé)的。
整體純水係統設計最後還(hái)應考虎的是設備供應商是否能夠提供整體純水係統(tǒng)設計和項目支持,應用和技術支持以及驗證支持。現在越來越多的實驗室關(guān)注動態藥(yào)品生產管理規範(cGMP)、良好實驗(yàn)室規範(GLP)之類的法規。這些(xiē)法規的(de)目(mù)的主要是為了保證(zhèng)實(shí)驗室數據的準確(què)性和可靠(kào)性(xìng),並確保實驗室儀器(包括純水係統)的安裝、維護、校檢、以及(jí)運行都(dōu)是正(zhèng)確的。在這種情況下,是否(fǒu)具備純水設備驗證(zhèng)的認證(OQ)方案、性(xìng)目自認證(PQ)的大(dà)綱、經過校檢的儀器、產品質量證書以及具(jù)有資質的驗證人員都是必(bì)需(xū)的。