实验室纯水系统工程设计注意事项及技术要求

实验室中央纯水系统通常包含放置在中央位置的纯水制备系统、纯水储存分配系统和管路设备。纯水通过纯水管道被分配到几个实验室或楼层的取用点，最后回到中央位置的水箱内。因此实验室纯水分配管道系统的设计也非常重要，在设计中通常要考虑以下几点：
  1，连续循环
停滞的水将会引起微生物的滋生和管路的污染。为了避免纯水在管路中停滞，管路系统必须设计为循环管路。纯水在流经所有取水点（最理想的情况是所有取水点在一个连续管路上）之后回到水箱。
  2，减少死角
死角是指循环管路中水不能连续流动的地方。这方面有公开的指导规范。例如6D法则和2D法则就是为了减少管路中的死角，这些规范要求循环管道中支管的长度最长不能超过主管直径的6倍或2倍。
  3，湍流
在设计循环管路系统时，应保证管路中水的流速能够形成湍流。湍流会抑制菌膜的形成，并且能够降低微生物在管壁滋生的风险。对于纯水管路分配系统而言，目标是让流速保持在1.0m/s-1.5m/s。只有流速在1m/s以上，水流才会形成湍流；但是如果流速超过1.5m/s，纯水在管路中的压力损失将会非常大。
  4，管材选择
在管道设计中，管道的材料及其连接方法也是需要考虎的关键点。常用的管道材料包括UPVC、PP、PVDF和不锈钢。在选择管道材料的时候，应该充分考虑各种管材的成本、安装成本、溶出度以及是否能够满足管道消毒操作的要求，对于大多数实验室应用而言，UPVC管道是很好的选择，因为UPVC管道强度较高，内表面具有较高的光洁度，可减少微生物附着，降低菌膜的滋生。此外，UPVC材质溶出相对较低且造价低廉。
  5，循环分配泵
选择匹配的循环分配票在设计过程中尝尝被忽略。事实上选择匹配的分配泵是管路设计中非常重要的一环。一般而言，循环分配泵的作用在于保证将纯水以适当的流速和压力输送到所有取水点。
尽管如此，还有几个因素需要考虎。分配泵的选择需要平衡流量、压力损失的关系，并保证管道内纯水流速为1.0m/s-1.5m/s。纯水系统设计的第一步是确定纯水分配泵的流量。除了流量外，纯水必须精确计算经过管路中的纯化设备所造成的压力损失。因此，泵的压力要求应该是纯水经过管道、接头、阀门、管路中纯化设备所造成的压力损失，加上落差造成的压力损失以及管路系统所需的最低压力。
  6，循环管路系统的纯化设备
如前所述，纯化任务通常是由纯水制备系统完成的，其他的系统主要是用于维持水质或将水纯化到更高的级别。因此，循环管路系统中纯化设备的目的在于保证循环管路中纯水的水质稳定可靠，从而保证从每个取水点所取到的纯水可以放心地用于实验。
管路中的纯化设备包括降低微生物音量的紫外灯(254nm)或降低有机物水平的紫外灯(185nm)进一步降低水中离子含量的混床离子交换树脂；以及用于去除颗粒、微生物和内毒素的过滤膜。通常结合使用多种纯化设备以保证取水点纯水水质满足纯水水质标准所要求的四项指标。
整体纯水系统对的设计还应该考虑到：系统工作模式的控制切换控制和协调所有的工作单元或模块；工作参数和产水水质的显示：例行维护提示、故障警报系统故障警报（从纯水制备系统到纯水分配系统）。系统应该具备简易便捷的控制界面，使得用户能够很容易地对系统进行操作和维护，同时能够轻松地了解系统运行状态。对整体纯水系统中的关键步骤进行水质监测是非常重要的。它可以办证系统的正常运行，以及产水水质是合格的。
整体纯水系统设计最后还应考虎的是设备供应商是否能够提供整体纯水系统设计和项目支持，应用和技术支持以及验证支持。现在越来越多的实验室关注动态药品生产管理规范（cGMP）、良好实验室规范(GLP)之类的法规。这些法规的目的主要是为了保证实验室数据的准确性和可靠性，并确保实验室仪器（包括纯水系统）的安装、维护、校检、以及运行都是正确的。在这种情况下，是否具备纯水设备验证的认证(OQ)方案、性目自认证(PQ)的大纲、经过校检的仪器、产品质量证书以及具有资质的验证人员都是必需的。