和泰超纯水系统培训.ppt

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1、实验室超纯水机,上海和泰,产品使用,上海和泰仪器有限公司,培训提纲,水中存在的杂质水的纯度的表示方法纯水的分级标准通用的纯水标准水的纯化技术Ultra pure plus UF超纯水机的纯化流程Ultra pure plus UF超纯水机的安装Ultra pure plus UF超纯水机的使用Ultra pure plus UF超纯水机的维护超纯水保持最佳水质的方法,上海和泰仪器有限公司,水中存在的杂质,微粒物：铁锈、泥沙、胶体、悬浮物、固体颗粒可溶性无机物：无机盐类、溶解气体、重金属、硬度成分（钙、镁等）可溶性有机物：木质素、单宁、腐植酸、内毒素、RNA分 解酶、农药、三氯甲烷、环境荷尔蒙物

2、质、界面活性剂、有机溶剂微生物：细菌类、藻类,Back,上海和泰仪器有限公司,在水中，将距离1cm的两片表面积为1cm2大小的电极加以通电，来监测两极间的导电率，通过所加电压和测得的电流能够获知两极间的电阻值，这个数值在水质分析中通常被称为电阻率或比电阻，其单位用M.cm(mega ohm-centimeter)来表示。电阻率的倒数称为导电率或电导率，用s/cm(micro Siemens per centimeter)来表示。这两个参数是表示水的纯度的最常用参数。将自来水中的离子去除，会使得电阻率值升高（导电率降低），单并非无限制的增加，这是因为部分水分子会电离为氢离子和氢氧根离子，其电阻率

3、值极限值18.248M.cm(25)。此外，电阻率值会随着水的电离常数而改变，因而会受到水温的影响。例如，25的超纯水，其电阻值为18.2M.cm,但在0则为84.2M.cm,100 则为1.3M.cm。在25 附近，当温度上升1，其电阻值将下降0.84M.cm。因此，多使用补偿至25 的电阻率值来做衡量标准。此外像总有机碳含量（TOC），热源内毒素含量，细菌含量，颗粒含量，微生物含量，总溶解固体含量（TDS）等也常常被用作补充说明水质的重要参数。因此，水的纯度标准通常由以上这些参数的一项或几项来综合说明、分级。,水的纯度的表示方法,Back,上海和泰仪器有限公司,纯水的分级标准,实验室纯水可

4、分为4个常规等级：纯水、去离子水、实验室级纯水和超纯水纯水：纯化水平最低，通常电导率在150s/cm之间。它可经由单一弱碱性阴离子交换树脂、反渗透或单次蒸馏制成。典型的应用包括玻璃器皿的清洗、高压灭菌器、恒温恒湿实验箱和清洗机用水。,上海和泰仪器有限公司,去离子水：电导率通常在1.0-0.1s/cm之间。通过采用含强阴离子交换树脂的混床离子交换制成，但它有相对较高的有机物和细菌污染水平，能满足多种需求，如清洗、制备分析标准样、制备试剂和稀释样品等。实验室级纯水：电导率1.0s/cm，总有机碳（TOC）含量小于50ppb以及细菌含量低于1CFU/ml。其水质可适用于多种需求，从试剂制备和溶液稀释

5、，到为细胞培养配备营养液和微生物研究。这种纯水可双蒸而成，或整合RO和离子交换/EDI多种技术制成，也可以再结合吸附介质和UV灯。,上海和泰仪器有限公司,超纯水：这种级别的纯水在电阻率、有机物含量、颗粒和细菌含量方面接近理论上的纯度极限，通过离子交换、RO膜或蒸馏手段预纯化，再经过核子级离子交换精纯化得到超纯水。通常超纯水的电阻率可达18.2M-cm，TOC10ppb，滤除0.1m甚至更小的颗粒，细菌含量低于1CFU/ml。超纯水适合多种精密分析实验的需求，如高效液相色谱（HPLC），离子色谱（IC）和离子捕获质谱（ICPMS）。少热源超纯水适用于像真核细胞培养等生物应用，超滤技术通常用于去除

6、大分子生物活性物质，如热源（结果为0.005IU/ml）以及无法检测到的核酸酶和蛋白酶。,Back,上海和泰仪器有限公司,目前世界上比较通用的纯水标准主要有以下几个：国际标准化组织（ISO），美国临床病理学会（CAP）试药级用水标准，美国测试和材料实验社团组织（ASTM），临床试验标准国际委员会（NCCLS），美国药学会（USP）等。同时，我国也有相应的纯水标准：中国国家电子级超纯水规格GB/T11446-1997和中国国家实验室用水规格GB6682-92等。因此市面上绝大多数的纯水系统，无论是进口的还是国产的，都是依据这些标准来设计流程的。,通用的纯水标准,Back,上海和泰仪器有限公司,注

7、*（95时间不低于17），*（95时间不低于13）,中国国家电子级超纯水规格 GB/T11446.1-1997,Back,上海和泰仪器有限公司,中国国家实验室用水规格GB6682-92标准,Back,上海和泰仪器有限公司,美国临床病理学会CAP试药级用水标准美国临床检查标准化委员会NCCLS用水标准,Back,上海和泰仪器有限公司,水的纯化技术,1、微孔深层过滤2、活性碳吸附3、反渗透4、离子交换5、EDI电渗析6、蒸馏7、微滤8、超滤9、紫外灯10、KDF法,Back,上海和泰仪器有限公司,微孔深层过滤,对颗粒的通过设置了物理屏障，并根据过滤微细颗粒的大小分级，由缠绕纤维或压紧的物质形成多孔

8、矩阵，通过吸附或捕捉方式截留颗粒。深层过滤器（一般为1-50m）通常作为一种经济的纯化方式用于截留大量的悬浮固体，并保护下游的纯化设备不被污染和堵塞。它们需要定期更换。,Back,上海和泰仪器有限公司,活性碳吸附,活性碳通常用于预处理系统以去除进水中的氯和氯胺，防止它们破坏过滤膜和离子交换树脂。大部分活性碳是由椰壳或煤在有水蒸气和CO2的条件下，经800-1000 煅烧而形成具活性的木炭，经过酸洗去掉残余氧化物和其他溶解物质。用于水处理的活性碳通常孔径范围在500-1000nm之间，每克比表面积大约1000m2，通常是颗粒状压缩成型的，并装填于纯化柱中以防止产生太过微细颗粒污染下游。活性碳的巨

9、大表面和海量微孔以及吸附的物质，成为微生物的繁殖地。微生物的生长可以通过添加非溶解性生物杀灭剂到碳中，如银，得到部分抑制。活性碳柱需要定期更换以保持最少的细菌含量。,Next,上海和泰仪器有限公司,Back,上海和泰仪器有限公司,反渗透（RO）,反渗透膜通常用于滤除直径小于1nm的污染物，典型的反渗透方式可以滤掉水中90的离子污染物，大部分有机物和几乎全部微粒污染物。反渗透对分子量300道尔顿分子量的分子和包括胶体及微生物在内的颗粒，溶解的气体则无法靠RO膜去除。由于其出色的纯化功效，反渗透是一项对去除绝大部分杂质非常具成本效益的技术。不过，其产水速度相对较低，所以使用时通常配以储水箱暂存产成

10、水以备使用或进一步纯化。反渗透装置保护后续系统免收胶体和有机物的堵塞或污染，其后续系统通常配备离子交换或电渗析装置。,Next,上海和泰仪器有限公司,Back,上海和泰仪器有限公司,离子交换,离子交换树脂床能通过与H+和OH-的离子交换，从水中有效去除离子。离子交换树脂是直径小于1mm的多孔小球，由交链的含有大量功能强大的离子交换点的不溶性聚合物制成。水中的离子依据它们的相对电荷密度竞争离子交换树脂的交换点而被树脂吸附。树脂分为阳离子树脂和阴离子树脂两种。离子交换树脂床放在小型滤柱或大型滤筒中使用，一般使用一段时间后就要更换，此时阴阳离子交换基团已经替换了树脂中大部分H+和OH-的活性点。通过

11、将RO膜设置在离子交换之前的方式，可得到更纯的水质并延长填料的使用寿命，该方法经常用于生产高纯度超纯水的实验室纯水系统中。这种方法也可避免离子交换树脂表面被大的有机物分子堵塞，从而降低其交换能力。,上海和泰仪器有限公司,Back,上海和泰仪器有限公司,电渗析,电渗析（EDI）是一项结合了离子交换树脂和离子选择性通透膜，并结合直流电去除水中离子化杂质的技术。该项技术的发展克服了离子交换树脂的局限性，特别是离子交换柱耗竭时离子杂质的释放及重填或再生离子交换柱的工作。水通过一个或多个在阳离子或阴离子选择膜之间填满离子交换树脂的管腔，在电场的作用下，离子在离子交换树脂间向管腔的两侧移动并进入另外的管腔

12、，这个过程中也会电解产生维持树脂处于再生状态所需的H+和OH-。流向两侧独立管腔的离子被水冲刷掉。,Next,上海和泰仪器有限公司,通常，EDI的产成水电阻率可达到5-17 M-cm（在25时），总有机碳含量（TOC）低于20ppb。由于系统内化学和电环境的作用抑制微生物生长，使细菌水平达到最小化。一般来说，EDI不能产生电阻率18.2 M-cm的超纯水。必须在EDI之后放置离子交换柱才可生产18.2 M-cm的超纯水，并且因为水中只有极少数量的离子存在，所以延长了离子交换柱的使用寿命。,Back,上海和泰仪器有限公司,蒸馏,蒸馏法是通过改变水的形态从液态到气态再回到液态，将水和污染物分离。每

13、一个转换过程都为纯水与污染物的分离提供了机会。理论上，除蒸汽压力与水接近的物质和共沸化合物，蒸馏法能去除所有种类的水中污染物。像RO一样，蒸馏法生产纯水的速度较慢，所以蒸馏水必须先储存起来以备日后使用。蒸馏水器非常耗电每生产1升纯水通常耗费1KW电力。依据蒸馏水器的不同设计，蒸馏水的电阻率大约能达到1 M-cm，因为空气中的CO2会溶入蒸馏水中迅速降低其电导率。新鲜蒸馏水是无菌的，但如果保存不当，一段时间后就不再是无菌的了。,Back,上海和泰仪器有限公司,微滤,纯水系统中的微滤器对水中颗粒物和微生物进行物理性阻截。膜滤器完全根据颗粒的大小分级，有较一致的分子结构，截留所有大于其表面孔径的颗粒

14、。膜滤器（0.05-0.20m）通常被放置在尽可能接近出水点的地方来捕获微生物和微细颗粒。所截留的颗粒物包括微生物或其代谢物和可溶性物质，可能再次从滤器中沥滤出来，所以对微滤器的适当维护（定期消毒和周期性更换）是必要的，使其性能保持在理想水平。新安装的滤器通常要求在使用前冲洗以去除可能含有的可萃取污染物。,Back,上海和泰仪器有限公司,超滤,超滤（UF）是一个过滤术语，指能去除如蛋白质大小的颗粒的过滤器。膜孔径通常在1-50nm之间，中空纤维结构的超滤膜通常有较高的滤过速率。超滤膜根据其降低相关污染物浓度的效率来分级。,上海和泰仪器有限公司,超滤膜通常安装在靠近纯水仪出水口的位置以降低微生物

15、和有机大分子，包括核酸酶和内毒素的浓度。超滤必须定期清洗或更换以保持其效能。超滤可以以传统的方式安装，所有水流径直穿透滤膜，或者以更佳的方式切向流方式，一部分进水平行流过膜表面带走污染物以减少其对膜表面的堵塞。对于保障超纯水在颗粒、细菌和热源含量等各项指标上保持稳定的高质量，超滤法是一项出色的技术。国际上通行的用于超纯水仪的超滤膜截留分子量是5000道尔顿。,Back,上海和泰仪器有限公司,紫外灯,紫外灯通常作为杀菌装置分解和光氧化有机污染物使其极化或离子化，一般安装在离子交换柱之前，便于离子交换柱将其吸附去除。实验室纯水系统的紫外灯光源为低压汞灯。,上海和泰仪器有限公司,254nm波长的射线

16、具备最强的杀菌能力，能破坏DNA和RNA聚合酶，只需低量就可有效阻止细菌的复制，较高剂量时有杀菌作用。UV灯组件和UV灯本身的设计应提供足够的UV剂量以避免活菌的滋生并抑制微生物生长。较短波长（185nm）的射线对有机物有非常好的氧化作用。UV将大的有机分子裂变为较小的离子化合物，并被后置的离子交换柱纯化去除。通过第一个离子交换柱对有机离子的去除，优化了UV的效能。先进的超纯水系统都会使用这种双波长的紫外灯组件。,Back,上海和泰仪器有限公司,KDF法简介,凯得菲（KDF）的作用及功效 凯得菲（KDF）是高纯度的铜/锌合金颗粒，它通过微电化学氧化-还原反应（Redox）进行水处理工作，在与水

17、接触时，合金中的两种金属在亚微观尺度上构成无数小的原电池系统，这种材料在水中具有强大的反应能力和极快的反应速度，可以清除水中高达99%的氯和水中溶解的铅、汞、镍、铬等金属离子和化合物。对抑制细菌、真菌、污垢、水藻的滋生效果卓著。被用于预处理、主处理与废水处理设备。凯得菲(KDF)完善或取代现有技术，可大辐度延长了系统寿命，减少重金属、微生物、污垢，降低了总费用，减化系统维护。,上海和泰仪器有限公司,(1)去除强氧化剂(余氯)凯得菲(KDF)具有强大的还原能力，能去除水中的各种强氧化剂，对余氯特别有效。(2)去除重金属 凯得菲(KDF)处理介质可以去除水中的多种重金属离子，如铅、汞、铜、镍、镉、

18、砷、锑、铝和其他许多可溶性重金属离子，它们的去除是通过置换反应和物理和化学吸附反应来完成的。凯得菲(KDF)去除重金属离子的机理如下：金属离子吸附于凯得菲(KDF)处理介质的表面并与凯得菲(KDF)中的锌发生置换反应，生成的金属或吸附在凯得菲(KDF)表面，或进入凯得菲(KDF)晶格中，从而使有毒重金属污染物结合在凯得菲(KDF)上。例如，水中溶解的铅离子还原成不溶性的铅原子，并吸附于凯得菲(KDF)介质的表面,汞离子与凯得菲(KDF)也发生类似的反应，X射线衍射研究发现汞的去除是形成了铜汞合金。,上海和泰仪器有限公司,(3)去除硫化氢 在应用膜法进行水处理时，如果选用地下水作水源，水中可能存

19、在硫化氢，硫化氢如被氧化成硫磺就会污染滤膜表面，凯得菲(KDF)过滤介质有去除硫化氢的功能，生成的硫化铜不溶于水，可在凯得菲(KDF)介质反冲洗时去除(4)减少悬浮固体 凯得菲（KDF）处理介质的颗粒平均尺寸大约为60目，最小的颗粒约110目，也能起到物理过滤去除悬浮物质的作用，通常凯得菲（KDF）过滤介质能够有效地去除直径小于至50m的颗粒。,上海和泰仪器有限公司,(5)减少矿物质结垢(6)抑制微生物繁殖 凯得菲(KDF)处理介质不是通过一种机理、而是几种机理控制微生物的生长繁殖，通过每一种的单独作用或协同作用来达到抑制微生物的作用。主要机理包括：氧化还原电位的变化，氢氧根离子和过氧化氢的形

20、成，介质中锌的溶出等。在一般情况下，凯得菲(KDF)处理介质作为反渗透膜的预处理手段时，能够抑制细菌、藻类等微生物的繁殖，从而防止了微生物对膜的破坏。,Back,上海和泰仪器有限公司,Ultra pure plus UF超纯水机的纯化流程,Back,纯化流程：第一道 10寸PP棉滤芯1第二道 自康活性碳滤芯1第三道 自康活性碳滤芯1第四道 200GPD反渗透膜1第五道 超纯柱化(进口树脂)4第六道 5000道尔顿UF除热源柱1第七道 0.2 m 进口PES终端滤器1,Ultra pure plus UF超纯水机的安装,安装准备、注意事项：主机侧面有4个快接插口，分别为：进水口、废水口、水箱接口

21、以及1个备用插口。分别用不同颜色的堵头区分，并分别用标签对每个插口的位置进行标注。水管与快接插口的连接方法：插入水管：插入水管并尽量插至快接插口底部。取下水管：按住快接插口处的白色椭圆形棘爪端面，再拔出水管即可。纯水管与接头的连接方法：水管最好用专用的切管刀切割，如用其他工具切割，请保持切割截面平滑并呈圆形，否则容易造成漏水。所有螺纹连接处，请缠绕足量的特氟隆生料带，以防止漏水。,上海和泰仪器有限公司,安装步骤：1、打开包装，取出主机、压力桶、附件盒。根据实验室布局情况，确定摆放位置。（以靠近 水源、避开强烈阳光、放置水平为原则。）2、连接进水：关闭自来水总开关，拆下水龙头，将附件盒中的进水三

22、通接头连接在自来水管与水龙头之间，进水三通的侧面接口与 2分口铜球阀连接。取适合长度的1/4“PE水管，一端与2分口铜球阀连接，另一端插入主机侧面的蓝色标签“进水口”插口处。注意：如主机配有外置预过滤器，将其连接在主机和铜球阀之间即可。（如主机外配置了双级、三级过滤器、或全自动软水机，用3分口铜球阀和3/8”PE水管连接外置滤器的进水口，外置滤器的出水口用1/4“PE水管连接。）3、连接废水：取适合长度的1/4”PE水管，一端插入主机侧面的黑色标签“废水口”插口处，另一端导入水槽。(切勿堵塞废水口)4、连接压力桶：取出压力桶，在压力桶顶端的外螺纹上缠绕足够数量的生料带，然后将附件盒中的压力桶球

23、阀璇在上面至其紧密。取适合长度的1/4“PE水管，一端插入压力桶球阀的快接接口，另一端插入主机侧面的黄色标签“水箱接口”插口处。注意：压力桶阀门应保持在常开状态，蓝色手柄与水管平行为打开，与水管呈90度为关闭。,上海和泰仪器有限公司,5、连接UF废水阀（仅限加装UF机型）：用适合长度的1/4 PE水管将UF废水阀（正常工作时，为关闭状态）的一端插入“UF废水口”，另一端导入水槽即可。（建议每周冲洗UF膜1次，每次30秒，具体步骤为：打开UF废水阀阀门，冲洗30秒左右，再关闭UF废水阀即可。）6、安装终点滤器：在终点滤器顶端的螺纹处缠绕3-4圈特氟龙生料带，旋入超纯水出水口的内螺纹处，然后把终点

24、滤器顶端排气口上的圆型螺帽旋开即可。（待使用超纯水时，机器内部的空气会通过此排气口排出，等到超纯水充满终点滤器时，把圆形螺帽旋紧即可。不排除空气，终点滤器有可能因为气阻而不出纯水，机器会因为高压而停止工作）至此，安装完成。,上海和泰仪器有限公司,上海和泰仪器有限公司,Back,Ultra pure plus UF超纯水机的使用,打开进水水源，待废水口有水流出时，插上电源插头，主机即开始工作，进入全自动制水程序。取用纯水时，可通过拨动主机侧面的黑色按键来取水。取水完毕，把取水按键调至关闭档即可。停止取水时，主机仍继续工作制造RO反渗透水并输送至压力桶，压力桶水满，废水停止排放，主机自动停机。备注

25、：下班前或长时间停止使用时，请务必关闭水源、电源。Ultra系列所有机型均采用三档式电动取水按键，具体如下：,上海和泰仪器有限公司,水质测量：Ultra系列超纯水机已装有在线式电阻率测定仪，UP超纯水的水质情况，可以通过观察右下角的在线式电阻率仪来获得。如果用户想了解RO反渗透水或进水水源的水质情况，可以使用随机配送的TDS（总固体溶解度）测试笔进行测量。RO水的TDS值如果在进水的10%之内（出厂指标均为：RO水的TDS值=进水TDS值的5%左右），则认为RO膜基本正常，如超过进水的10%则需更换RO膜。如果DI去离子水的TDS（PPM）2（出厂指标均为0），则认为去离子水水质已严重下降（达

26、不到国标三级水的标准0.2 M-cm），为保证您的实验正常进行，应及时更换去离子纯化柱；,上海和泰仪器有限公司,注意事项：长期不使用、下班前，请务必关闭纯水机电源，切断自来水进水水源，以避免意外发生。初次安装使用时，制造的第一桶RO水水满后，应通过RO出水口排放掉。若系统加装UF膜，建议每周冲洗1次，每次30s左右。具体步骤为：打开超纯水UP出水口（三档电动取水按钮至UP位置处）和机器侧面的UF冲洗阀，冲洗30秒左右，再关闭UP取水口和UF冲洗阀即可。系统配有终点滤器时，当超纯水水流速度明显降低时，建议更换。纯水机使用以后，若长时间不用，可能会引起机器内部细菌繁殖污染，造成纯化柱的交换能力下降

27、。原则上，纯水机应至少每7-10天通水一次，使系统运转并放掉内部积存的水，以防止微生物污染。,上海和泰仪器有限公司,Back,Ultra pure plus UF超纯水机的维护,滤芯的更换周期如果能注意及时恰当的更换滤芯，则可确保长期稳定的纯净水质。滤芯的更换周期是依据当地进水水源水质的好坏而定。一般以经验估计。定期更换各滤芯的大约时间如下：备注：以上时间设定以每天5小时工作计算，视具体用水量可适当调整时间。如果进水TDS200ppm或用量过大时，建议适当缩短上述前三级滤芯更换时间，或加装外置预滤器。否则会影响纯水水质和后续超纯化柱的使用寿命。具体请洽讯我们的专业技术人员。,上海和泰仪器有限公

28、司,滤芯的更换方法 注意事项：滤芯的更换必须在切断水源和电源的条件下进行。更换过程中通常会有水流出，请预备好水盆以及毛巾等清洁用具，以备换装滤芯后清洁机器。1.前三级滤芯的更换方法：关掉进水开关阀，打开RO反渗透出水口，排清管道中残留水（让系统减压）。待RO水基本不再流出后，用滤壳扳手 逆时针方向 将滤壳旋开。用力取出旧的滤芯，装入新的滤芯。以垂直方式，顺时针方向旋紧滤壳，尽量避免让O形圈移位。最后打开进水开关阀。2.RO逆渗透膜的更换方法：拔下渗透膜壳顶端快速接头处的水管。逆时针方向旋开渗透膜壳顶端的顶盖。左手握紧逆渗透膜壳，右手用钳子夹住旧的反渗透膜，将其拔出管外。将新的反渗透膜塞入反渗透

29、膜壳，至膜壳底端。然后轻轻转动反渗透膜，使膜与膜壳接触紧密。然后顺时针方向旋紧渗透膜壳上方的顶盖。最后把水管插入渗透膜壳顶端的快接头处，再把膜壳归位即可。,上海和泰仪器有限公司,3.后置纯化柱的更换方法：打开机器后部盖板，可以看到：后置纯化柱 均为 竖直安装，逆时针方向依次旋开纯化柱上的螺帽，拔出连接软管，取下旧纯化柱，更换新纯化柱，按原来的顺序重新插入连接管道，旋紧螺帽即可。其他过滤组件更换方法，请致电我公司，我们的专业工程师将为您指导。故障诊断如机器发生故障，请第一时间致电我司，我们的专业工程师将为您指导解决问题。,上海和泰仪器有限公司,Back,上海和泰仪器有限公司,超纯水保持最佳水质的

30、方法,超纯水取水后很容易遭到环境污染，所以使用前取水（即取即用）方式时最合适的。只有把超纯水与环境接触的时间缩到极短，才能够获得纯度极高的超纯水。在配置高纯度的化学试剂时，尽量不要使用长时间储桶中存放的超纯水，因为储桶经长时间使用后，会因杂质、微生物的污染而造成水质的劣化，像这种水，在使用时已经不再是超纯水。纯水储桶最好安装空气过滤器，防止环境因素造成的污染。储水桶请勿放置在日光直射处，水温上升，容易造成微生物繁殖。特别是半透明储水桶，也会因为日光通透而造成藻类繁殖。超纯水取水时一定要将初期的出水放掉，以获得稳定的水质。取水时让超纯水顺着容器侧壁流入，尽量不要让气泡产生，可降低空气污染。请不要在终端滤器后再连接软管，使用直接取水的方式才能获得纯度高的超纯水。长时间不用纯水时，应将压力储水桶中的RO水全部放掉以防止污染。超纯水机若长时间不使用，再次使用时应把初期纯水充分放掉以确保水质。原则上，纯水机应至少每710天通水一次，以防止微生物污染。,上海和泰仪器有限公司,超纯水使用要点：1.即取即用2.排掉前端初期水3.取水时避免产生气泡,Back,