中央纯水系统以管线方式做为超纯水系统的供给水时,会有什麽样不良结果?(菌膜孳生与TOC偏高问题)

实验设施中,若在某个固定地点进行纯水纯化,再利用管线将数个用水点加以连结以供应纯水,这种系统就称为中央纯水系统。

一般的纯水系统(小型纯水系统)与中央纯水系统的最大差异在於,纯水的存放位置不同,也就是图１中的黑色小方块。小型纯水系统会受到适当的维护以保持良好的水质,例如在贮桶中保存时,会利用紫外线照射来抑制微生物的污染。相反的,滞留於配管中的纯水无可避免的会有细菌的孳生。在除过氯的纯水中,微生物很容易繁殖,尤其较长的管线中微生物则会附着在管壁上形成菌膜 (Biofilm),而一旦形成顽强的菌膜,即使以化学试剂或是热水来清洗,只会对菌膜表面的细菌有效,在处理过後,菌膜深层的细菌能很快地使菌膜回复到处理前状态,所以除菌效果很差。

图２、３ 为实际使用中央超纯水系统的设施,对各个研究室的超纯水水质(有机物含量与生菌数)所监测的结果。

中央纯水系统虽然与小型纯超纯水机水系统都使用相同的纯水原理来纯化,各研究室的水质仍呈现不同变化,尤其在夏天的生菌数很高。这表示,夏天由於水温高使微生物繁殖快速,进而产生菌膜。而微生物繁殖所产生的代谢物会造成有机物质的污染。因此,中央纯水系统虽然以相同的纯化方法生产纯水,但由於配管路径、不同的取水地点与时间,所取得纯水水质却有很大的不同。我们经常可以发现,中央纯水系统虽然可在纯水制造处执行水质管理,但却无法针对各个使用点管理,并且使用者通常对於水质劣化也不注意,所以造成实验结果不佳却又找不到原因的窘境。此外,纯水中的微生物检测是以悬浮生菌数为指标,虽然一旦有微生物被检测出来,却无法判断菌膜最可能存在的地点,所以必须要进行系统全面的处理。管线的微生物管理必须进行卫生级配管,且每周一次定期热杀菌处理。如此频繁的维护工作会花费相当多的经费,也会有无水可用的停水期间,使微生物管理经常无法做得非常完整。

由於加氯的自来水具有最佳微生物管控能力,所以最好的方法是,以自来水作为供给水,而在各个使用点装设纯水系统,使用者在使用纯水时应可先确认水质,并整合实验室内部共同进行纯水系统维护。

表 1 小型纯水系统与中央纯水系统之比较

小型纯水系统

中央纯水系统

水质的安定性

O

於使用场所进行纯化,因此水质安定。

╳

配管管线长,水质会因季节与研究室而异。且管线会引起微生物繁殖。

水质管理

O

於制造场所使用,日常可以进行管理。

╳

用水点几乎无法进行水质管理。

维修性

O

置於各研究室,容易管理

╳

多只维修中央纯水系统,而不注意管线末端水质。

适用性

O

可根据用途,选择水质与水量。并可针对各研究室的使用状况随时维护、调整。

╳

水质与水量无法因个别使用点而改变。系统维修时无法取水。(例如,每周一次热灭菌)

设置时的经济性

O

可依照各研究室的需要选择系统。

╳

配管(尤其是无菌化)需高价费用。

维持时的经济性

O

从系统直接取水,因此不需要配管与相关维修。

╳

配管的维修昂贵。一旦污染,配管很难洗净

系统管理者

纯水使用者(实验者)

医工或公务部门

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