超純水系統之耗材功能及定期更換原因

在討論「為什麼要準時換耗材」之前,讓我們先了解純水耗材會有那些功能:

  1. 過濾雜質(微濾/超濾/逆滲透)
  2. 吸附有機物(活性碳)
  3. 去除離子(離子交換樹脂)

但一個過期的耗材,通常會有以下的顧慮!

濾材之化學溶出物的問題

如果要製造一支超純水專用的濾心,在材料上的選擇是有很多限制的,主要關鍵在於濾材之化學溶出物的問題,並且相同材料也會有不同純度,純水大廠會專注在材料選擇及不純溶出物之探討,因為化學溶出物愈高,表示愈容易被黏附的微生物利用,其結果不只會讓微生物繁殖,形成一層厚厚的菌膜(biofilm),同時也會使水中可溶性有機物增加(微生物代謝的結果),以及微生物的代謝產物(內毒素及各種分解性酵素等)。

 

耗材功能耗盡或飽和

如果某耗材的功能耗盡時,造成超過設計的雜質濃度突破關卡,使該耗材的下游功能崩盤,系統失控。

 

時間過期造成微生物突破lag phase

在超純水的純化耗材中,微生物的lag phase約在6~12月左右,與進水水質、環境溫度、耗材品質,是否合理用水等因素皆有關係,耗材中繁殖的微生物如果在時間的尺度上進入了所謂的log phase,微生物就以對數方式成長,會讓純水或超純水系統進入一場災難!

雖然純水製造商會盡量控制影響微生物繁殖的因素如下:

  1. 濾心製做過程的清淨度關係著日後使用時的微生物污染狀態,純水大廠了解此一重要性,所以極力追求高純淨度的製作環境。
  2. 製作過程中,純水大廠絕不使用任何黏膠,因為任何黏膠皆是微生物著床及滋養的來源。
  3. 純水大廠使用不透光的濾心外壁設計以避免自營性的藻類繁殖,進而促成異營性微生物的繁殖溫床。
  4. 純水大廠使用免管殼(Non-housing)的濾材設計,可避免更換耗材時,舊濾心對新濾心產生微生物的交互污染,這也是純水大廠一直非常重視的控制因子之一。
  5. 但是「時間因素」是決定性的因素,自濾材開始使用(或開始浸泡在水中)。不管有多少原水流經,時間才是微生物的正相關因素;並且,大量用水,反而會抑制菌膜的生成,這也是為什麼有些人問「沒用多少水,為什麼還要準時換耗材 ?」的原因;所以,準時換耗材吧!