實驗設施中,若在某個固定地點進行純水純化,再利用管線將數個用水點加以連結以供應純水,這種系統就稱為中央純水系統。

一般的純水系統(小型純水系統)與中央純水系統的最大差異在於,純水的存放位置不同,也就是圖1中的黑色小方塊。小型純水系統會受到適當的維護以保持良好的水質,例如在貯桶中保存時,會利用紫外線照射來抑制微生物的汙染。相反的,滯留於配管中的純水無可避免的會有細菌的孳生。在除過氯的純水中,微生物很容易繁殖,尤其較長的管線中微生物則會附著在管壁上形成菌膜 (Biofilm),而一旦形成頑強的菌膜,即使以化學試劑或是熱水來清洗,只會對菌膜表面的細菌有效,在處理過後,菌膜深層的細菌能很快地使菌膜回復到處理前狀態,所以除菌效果很差。

圖2、3 為實際使用中央超純水系統的設施,對各個研究室的超純水水質(有機物含量與生菌數)所監測的結果。

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中央純水系統雖然與小型純水系統都使用相同的純水原理來純化,各研究室的水質仍呈現不同變化,尤其在夏天的生菌數很高。這表示,夏天由於水溫高使微生物繁殖快速,進而產生菌膜。而微生物繁殖所產生的代謝物會造成有機物質的汙染。因此,中央純水系統雖然以相同的純化方法生產純水,但由於配管路徑、不同的取水地點與時間,所取得純水水質卻有很大的不同。我們經常可以發現,中央純水系統雖然可在純水製造處執行水質管理,但卻無法針對各個使用點管理,並且使用者通常對於水質劣化也不注意,所以造成實驗結果不佳卻又找不到原因的窘境。此外,純水中的微生物檢測是以懸浮生菌數為指標,雖然一旦有微生物被檢測出來,卻無法判斷菌膜最可能存在的地點,所以必須要進行系統全面的處理。管線的微生物管理必須進行衛生級配管,且每週一次定期熱殺菌處理。如此頻繁的維護工作會花費相當多的經費,也會有無水可用的停水期間,使微生物管理經常無法做得非常完整。

由於加氯的自來水具有最佳微生物管控能力,所以最好的方法是,以自來水作為供給水,而在各個使用點裝設純水系統,使用者在使用純水時應可先確認水質,並整合實驗室內部共同進行純水系統維護。

表 1 小型純水系統與中央純水系統之比較
小型純水系統
中央純水系統
水質的安定性
於使用場所進行純化,因此水質安定。
配管管線長,水質會因季節與研究室而異。且管線會引起微生物繁殖。
水質管理
於製造場所使用,日常可以進行管理。
用水點幾乎無法進行水質管理。
維修性
置於各研究室,容易管理
多只維修中央純水系統,而不注意管線末端水質。
適用性
可根據用途,選擇水質與水量。並可針對各研究室的使用狀況隨時維護、調整。
水質與水量無法因個別使用點而改變。系統維修時無法取水。(例如,每週一次熱滅菌)
設置時的經濟性
可依照各研究室的需要選擇系統。
配管(尤其是無菌化)需高價費用。
維持時的經濟性
從系統直接取水,因此不需要配管與相關維修。
配管的維修昂貴。一旦汙染,配管很難洗淨
系統管理者
純水使用者(實驗者)
醫工或公務部門