智能用水管理提升實驗室效能與推動可持續發展
瀏覽次數:353 發布日期:2025-10-11
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重新思考實驗室基礎設施:
集中式供水系統如何支持中國科學卓越發展
By:王思兵, ELGA實驗室純水技術經理, Veolia
中國國家層面推動科研基礎設施現代化,正在重塑高校實驗室的管理模式——這不僅僅是建造更大規模的建筑或更新設備的問題。從供水系統到數字化監測,各方正面臨著在更大范圍內實現精準性、高效性和長期可持續性的壓力。
隨著中國高校不斷提升科研能力,實驗室運營的復雜性也在日益增加。如今的實驗室不僅需要滿足基本合規要求,更需要可靠、可擴展且能夠支持高通量活動與高靈敏度實驗的基礎設施。其中,供水系統已成為機構關注的焦點,他們正尋求更智能的方式來管理這一關鍵資源。
應對挑戰:實驗室用水管理的三項轉變
由于多個院系和部門常共用同一設施,各個機構都在重新評估如何確保用水質量一致、減輕運營壓力并為系統未來發展做好準備。結果是,實驗室用水管理正從傳統模式轉向更智能、更集成的解決方案。有三項關鍵轉變正在成為全國頂尖大學的共同主題和普遍趨勢,這些大學持續不斷在學術界發揮標桿作用。
A.從分散供應到集中供應
實驗室用水管理正從分散的、按樓層劃分的系統轉向能夠服務整個建筑或校園的集中式解決方案。這種方法簡化了維護工作,減少了冗余,并確保了不同部門和區域之間水質的一致性。
在陜西省咸陽市的一所大學中,一個集中式系統被設計用于服務四個學院——每個學院都占據了多學院校園中的一座九層樓。單一制備單元向四個分配系統供水,每個系統為不同學院供應用水。每層樓均安裝取水點,并通過卡控系統管理,實現訪問控制與精準用水量追蹤。此架構提升運營效率,同時增強跨學院用水量監控與規劃的透明度。
B.從基本合規到研究級水質
隨著生物醫學和制藥研究中對高敏感性應用的需求增加,對超純I級水的需求也在增長。現代系統現在可以從單一水源提供多種水質等級,以滿足不同的研究需求。
在四川省的一所醫學院,實驗室從傳統的蒸餾系統升級為基于膜的凈化系統,能夠生產符合注射用水標準的水。該系統配備PVDF環路管道和先進消毒功能,旨在滿足嚴格的微生物和內毒素規格。此次升級不僅提升了水質以符合《中國藥典》要求,還顯著降低了能耗,支持該大學向更可持續的實驗室運營模式轉型。
C.從人工監管到智能控制
隨著實驗室環境日益復雜,向自動化和數字化集成的轉變正幫助減輕運營負擔并提升性能。配備自動消毒、遠程診斷和實時監測的智能系統為實驗室提供了更大的控制權,同時減少了人工干預。
這一方法在北京某公立大學中得到了清晰體現:一個中央制備系統為兩個分布環路供液,服務于多層樓宇(包括地上和地下)。每個環路可獨立運行或作為另一環路的備用系統,確保維護期間供液不中斷。一個獨立的200L/h純水系統也支持其他樓層,并在緊急情況下提供支援。水質、流量和系統壓力的實時數據可遠程監控,實現全面監管而無需現場監督。
與此同時,在廣東省廣州市的一所研究型大學中,醫學院和藥學院共享一個集成的中央水凈化、儲存和分配系統。水源從屋頂設施供應至全部14層,采用雙回路分配及集中監控。該系統的模塊化設計可適應需求變化,通過變頻泵及水收集點受控訪問,兼顧性能與責任追溯。
邁向更智能、更可持續的實驗室
在科研領域,機構正重新思考基礎設施如何更好地支持性能、可持續性和規模化發展。集中式系統有助于降低能耗、減少水資源浪費并簡化維護流程。減少耗材使用、減少維護點以及優化性能均有助于實現長期可持續性目標。
隨著實驗室擴展以支持更復雜的研究,智能基礎設施正成為必不可少的一部分——不僅是為了合規或便利,更是為了增強韌性。集中式供水系統便是現代實驗室中運營精準性、可持續性和未來適應性融合的典型案例。
這一向更智能、資源高效的基礎設施轉變,反映了對運營卓越和環境責任的更廣泛承諾。它也與威立雅的 GreenUp 戰略計劃相一致,該計劃專注于加速在關鍵領域實現污染治理、脫碳和資源再生解決方案。憑借在實驗室水處理方面的深厚專業知識,威立雅繼續支持研究機構構建更高效、可靠和可持續的基礎設施,以應對未來挑戰。
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