智能用水管理提升实验室效能与推动可持续发展
2025-10-11 来源:本站 点击次数:43
重新思考实验室基础设施:
集中式供水系统如何支持中国科学卓越发展
By:王思兵, ELGA实验室纯水技术经理, Veolia
中国国家层面推动科研基础设施现代化,正在重塑高校实验室的管理模式——这不仅仅是建造更大规模的建筑或更新设备的问题。从供水系统到数字化监测,各方正面临着在更大范围内实现精准性、高效性和长期可持续性的压力。
随着中国高校不断提升科研能力,实验室运营的复杂性也在日益增加。如今的实验室不仅需要满足基本合规要求,更需要可靠、可扩展且能够支持高通量活动与高灵敏度实验的基础设施。其中,供水系统已成为机构关注的焦点,他们正寻求更智能的方式来管理这一关键资源。
应对挑战:实验室用水管理的三项转变
由于多个院系和部门常共用同一设施,各个机构都在重新评估如何确保用水质量一致、减轻运营压力并为系统未来发展做好准备。结果是,实验室用水管理正从传统模式转向更智能、更集成的解决方案。有三项关键转变正在成为全国顶尖大学的共同主题和普遍趋势,这些大学持续不断在学术界发挥标杆作用。
A.从分散供应到集中供应
实验室用水管理正从分散的、按楼层划分的系统转向能够服务整个建筑或校园的集中式解决方案。这种方法简化了维护工作,减少了冗余,并确保了不同部门和区域之间水质的一致性。
在陕西省咸阳市的一所大学中,一个集中式系统被设计用于服务四个学院——每个学院都占据了多学院校园中的一座九层楼。单一制备单元向四个分配系统供水,每个系统为不同学院供应用水。每层楼均安装取水点,并通过卡控系统管理,实现访问控制与精准用水量追踪。此架构提升运营效率,同时增强跨学院用水量监控与规划的透明度。
B.从基本合规到研究级水质
随着生物医学和制药研究中对高敏感性应用的需求增加,对超纯I级水的需求也在增长。现代系统现在可以从单一水源提供多种水质等级,以满足不同的研究需求。
在四川省的一所医学院,实验室从传统的蒸馏系统升级为基于膜的净化系统,能够生产符合注射用水标准的水。该系统配备PVDF环路管道和先进消毒功能,旨在满足严格的微生物和内毒素规格。此次升级不仅提升了水质以符合《中国药典》要求,还显著降低了能耗,支持该大学向更可持续的实验室运营模式转型。
C.从人工监管到智能控制
随着实验室环境日益复杂,向自动化和数字化集成的转变正帮助减轻运营负担并提升性能。配备自动消毒、远程诊断和实时监测的智能系统为实验室提供了更大的控制权,同时减少了人工干预。
这一方法在北京某公立大学中得到了清晰体现:一个中央制备系统为两个分布环路供液,服务于多层楼宇(包括地上和地下)。每个环路可独立运行或作为另一环路的备用系统,确保维护期间供液不中断。一个独立的200L/h纯水系统也支持其他楼层,并在紧急情况下提供支援。水质、流量和系统压力的实时数据可远程监控,实现全面监管而无需现场监督。
与此同时,在广东省广州市的一所研究型大学中,医学院和药学院共享一个集成的中央水净化、储存和分配系统。水源从屋顶设施供应至全部14层,采用双回路分配及集中监控。该系统的模块化设计可适应需求变化,通过变频泵及水收集点受控访问,兼顾性能与责任追溯。
迈向更智能、更可持续的实验室
在科研领域,机构正重新思考基础设施如何更好地支持性能、可持续性和规模化发展。集中式系统有助于降低能耗、减少水资源浪费并简化维护流程。减少耗材使用、减少维护点以及优化性能均有助于实现长期可持续性目标。
随着实验室扩展以支持更复杂的研究,智能基础设施正成为必不可少的一部分——不仅是为了合规或便利,更是为了增强韧性。集中式供水系统便是现代实验室中运营精准性、可持续性和未来适应性融合的典型案例。
这一向更智能、资源高效的基础设施转变,反映了对运营卓越和环境责任的更广泛承诺。它也与威立雅的 GreenUp 战略计划相一致,该计划专注于加速在关键领域实现污染治理、脱碳和资源再生解决方案。凭借在实验室水处理方面的深厚专业知识,威立雅继续支持研究机构构建更高效、可靠和可持续的基础设施,以应对未来挑战。
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