實驗室超純水機是保障實驗用水質量(電阻率≥18.2 MΩ·cm,TOC≤5 ppb)的核心設備,其維護質量直接影響水質穩定性及設備壽命。以下從日常清潔、耗材更換、管路消毒、紫外燈管保養四個維度,提供標準化維護流程與實操技巧。
第一步:日常清潔——防止顆粒污染與微生物滋生
目的:清除設備表面及水箱內壁的灰塵、水垢和微生物,避免二次污染。
操作步驟:
外部清潔:
頻率:每日使用后。
工具:軟布(如無塵布)、中性清潔劑(禁用含氯或強酸溶液)。
方法:
擦拭設備外殼、操作面板及取水口,重點清理濺出的水漬和灰塵。
對取水按鈕、觸摸屏等高頻接觸區域,用75%酒精棉片消毒。
水箱清潔:
頻率:每周一次(高使用頻率實驗室可縮短至3天)。
工具:專用水箱刷(避免劃傷內壁)、去離子水、pH試紙。
方法:
排空水箱內殘留水,用去離子水沖洗3次。
配制1%檸檬酸溶液(pH≈2-3),用軟刷刷洗水箱內壁及底部沉積物,靜置30分鐘后排空。
最后一次沖洗后,用pH試紙檢測排水pH值,確保與進水一致(通常為5.5-7.0)。
預處理濾芯清潔:
頻率:每月一次(水質較差地區需縮短周期)。
工具:扳手、軟毛刷、壓縮空氣(0.2-0.3 MPa)。
方法:
關閉進水閥,拆下PP棉濾芯,用軟毛刷清除表面顆粒物。
對活性炭濾芯,用壓縮空氣從出口反向吹掃,去除吸附的有機物。
案例:某高校實驗室因未定期清潔水箱,導致TOC值從5 ppb升至20 ppb,影響HPLC實驗結果。清潔后恢復至標準值。
第二步:耗材更換——保障過濾與純化效率
目的:及時更換老化耗材,防止水質下降或設備故障。
關鍵耗材及更換周期:
耗材類型 | 更換周期 | 判斷標準 |
---|---|---|
PP棉濾芯 | 3-6個月 | 進出口壓差≥0.1 MPa或表面變黃 |
活性炭濾芯 | 6-12個月 | 余氯檢測試紙顯示陽性(>0.05 mg/L) |
反滲透膜(RO膜) | 2-3年 | 產水電導率≥10 μS/cm或脫鹽率<95% |
純化柱(UP柱) | 電阻率<15 MΩ·cm時 | TOC值≥10 ppb或產水量下降30% |
停機與泄壓:關閉進水閥和電源,打開純水排放閥釋放管路壓力。更換流程(以RO膜為例):
拆卸舊膜:用扳手松開膜殼端蓋,取出RO膜(注意方向,進水端朝上)。
安裝新膜:
涂抹硅脂潤滑膜殼O型圈,將新膜裝入膜殼并擰緊端蓋。
連接管路后,用純水沖洗新膜30分鐘(排除保護液)。
測試驗證:檢測產水電導率,確保≤5 μS/cm(初始值可能偏高,運行2小時后穩定)。
案例:某藥企因未及時更換RO膜,導致產水電導率升至20 μS/cm,污染細胞培養基,造成實驗批次報廢。
第三步:管路消毒——抑制微生物繁殖
目的:消除管路內壁生物膜,防止細菌釋放導致水質超標。
操作步驟:
消毒前準備:
關閉設備電源,排空水箱及管路內殘留水。
配制消毒液:
過氧化氫(H?O?):0.1%濃度(適用于塑料管路,無腐蝕性)。
次氯酸鈉(NaClO):0.05%濃度(需用去離子水稀釋,消毒后徹底沖洗)。
循環消毒:
將消毒液注入水箱,開啟循環泵運行2小時(流速≥1 L/min)。
重點消毒區域:反滲透膜后管路、純化柱入口、取水終端。
沖洗與驗證:
用去離子水沖洗管路至排水余氯<0.01 mg/L(次氯酸鈉消毒時)或過氧化氫<1 ppm。
取樣檢測:
微生物計數:采用R2A培養基,35℃培養7天,菌落數≤50 CFU/mL。
內毒素:鱟試劑法檢測,結果≤0.25 EU/mL(適用于細胞實驗用水)。
案例:某生物實驗室因未消毒管路,導致內毒素超標(1.2 EU/mL),污染干細胞培養環境,修復后通過熱消毒(80℃循環1小時)恢復標準。
第四步:紫外燈管保養——維持有機物降解能力
目的:確保紫外燈(UV)有效殺滅微生物并降解有機物,保障TOC值穩定。
維護要點:
更換周期:
低壓汞燈:8000-10000小時(通常1年更換)。
LED紫外燈:30000小時(壽命更長,但光強衰減需監測)。
光強檢測:
使用紫外輻照計(波長254 nm)測量燈管表面光強:
新燈管:≥80 μW/cm²;
臨界值:<60 μW/cm²時需更換。
石英套管清潔:
頻率:每季度一次(水質差地區每月一次)。
方法:
用棉簽蘸取異丙醇擦拭石英套管外壁,去除水垢和指紋。
檢測透光率:若下降10%(如從90%降至80%),需拆下套管用10%鹽酸浸泡清洗。
散熱維護:
確保紫外燈艙通風良好,避免溫度過高(建議≤40℃)導致燈管壽命縮短。
案例:某化工廠因紫外燈管老化未更換,導致TOC值從5 ppb升至15 ppb,影響GC-MS分析結果。更換后恢復標準。
總結:維護周期與工具清單
維護項目 | 周期 | 關鍵工具/耗材 |
---|---|---|
日常清潔 | 每日/每周 | 軟布、檸檬酸、pH試紙 |
耗材更換 | 按周期表 | PP棉、RO膜、純化柱 |
管路消毒 | 每季度 | 過氧化氫、余氯試紙、R2A培養基 |
紫外燈管保養 | 每年 | 紫外輻照計、異丙醇、棉簽 |
通過標準化四步維護,可延長超純水機壽命50%以上,同時將水質穩定在18.2 MΩ·cm(電阻率)、TOC≤5 ppb、微生物≤50 CFU/mL,滿足ISO 3696 Grade 1及ASTM D1193 Type I標準要求.
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