無論針對一個或者多個實驗室的整體純水系統(tǒng)，還是整幢實驗大樓的純水系統(tǒng)，實驗室設計人員和研究人員都應在純水系統(tǒng)設計之處考慮一系列因素。純水系統(tǒng)的設計、安裝、試車、正常運行無不需要使用純水的研究人員、建筑師、咨詢師、承包商、設備處、儀器生產商之間的精誠合作。

　　首先應考慮的是構成純水系統(tǒng)的四個子系統(tǒng)中的關鍵點。為滿足今天實驗室所使用的高端分析儀器用水需求，一個典型的純水系統(tǒng)應該包括以下四個部分：

　　1)純水制備系統(tǒng)

　　2)純水儲存系統(tǒng)

　　3)純水分配系統(tǒng)

　　4)超純水系統(tǒng)

　　純水制備系統(tǒng)

　　純水制備系統(tǒng)以自來水作為進水，制備足量符合實驗室所需特定水質的純水，是實驗室整體純水系統(tǒng)的起點。實驗室每天純水的用量有可能從幾升到幾千升不等。在設計之處首先應該考慮的是：確定每個用戶和每臺儀器每天的用水量和所需純水的水質，以及用水規(guī)律。而后純水設計部門便可以據此計算出整個實驗室每天總的用水量以及高峰用水量。

　　實驗室所需的純水水質也可能各不相同。有可能是常用的二級水(分析級)，也有可能三級水(實驗級)或者是滿足特殊應用需求的一級水(超純水)。純水的制備也可以采用多種純化技術，例如反滲透、離子交換、連續(xù)電去離子技術、蒸餾。許多國際標準組織(ASTM,NCCLS,CAP,USP)所頒布的純水水質標準和指南將幫助我們確定適當?shù)乃�質。

　　純水控制系統(tǒng)對于整個系統(tǒng)的操作、維護以及運行非常重要。因此純水制備系統(tǒng)的顯示面板所顯示的信息應該簡單明了，同時控制面板的操作也應該簡易快捷。同時為了保證純水制備系統(tǒng)的正常運行和產水水質，不僅要監(jiān)控產水水質，同時也應該對進水水質進行監(jiān)控(自來水水質)。最后還應考慮整個純水制備系統(tǒng)所占用的空間以及系統(tǒng)運行成本。

　　純水儲存系統(tǒng)

　　整體實驗室純水系統(tǒng)設計的第二個任務是精確評估純水儲存系統(tǒng)的儲存量，純水儲存系統(tǒng)應該能夠平衡純水制備系統(tǒng)和實驗室每天用水總量、高峰用水量之間的關系。每個實驗室都有其用水規(guī)律，因此純水儲存系統(tǒng)不僅僅應該滿足客戶每天的用水量，還應滿足實驗室高峰用水的需求。

　　儲存系統(tǒng)在每日高峰用水之間可以起到緩沖的作用，使得純水制備系統(tǒng)有足夠的時間生產出實驗室每日所需的純水。同時純水儲存水箱必須能夠保證純水的水質穩(wěn)定免受污染。水箱的材料和諸多設計細節(jié)都會影響到水箱所存儲純水的水質。這些設計細節(jié)包括：封閉式設計、錐形底、呼吸器、呼吸器中濾芯的選擇和衛(wèi)生溢流口。例如，不合適的呼吸器或濾芯會導致空氣中的污染物進入水箱，從而降低水箱中純水的水質。

　　純水分配系統(tǒng)

　　純水分配系統(tǒng)的主要目的在于通過分配泵和純水分配管路將純水輸送到每個用水點。為保證管路中純水的流速和壓力，實驗室純水設計人員應該精確計算管路系統(tǒng)和管路中設備所帶來的壓力損失，從而選擇合適的分配泵。

　　為保證管路中純水的水質，應該選擇合適的管道材料和管道連接方法。同時還應采用循環(huán)管路設計和并使用適當?shù)拈y門，從而使得管路中純水能夠以適當?shù)牧魉傺�環(huán)，抑制微生物的滋生并避免發(fā)熱。

　　純水分配系統(tǒng)還應該包含附加的設備，在維持純水水質的同時，對純水進行進一步純化，并對管路中水質進行監(jiān)控。因此可能需要采用管路紫外裝置以降低管路純水的微生物和總有機碳水平，或者采用管路除菌濾芯以降低管路純水中的微生物含量。

　　純水分配系統(tǒng)階段的水質監(jiān)控是非常重要的。因為管路中的水質才是我們從各個用水點得到的，最后用于實驗的純水的真實水質。因此有必要采用電導率測試儀和總有機碳測試儀對管路中的水質進行實時監(jiān)控。如果需要對管路中微生物或類毒素進行監(jiān)控，純水系統(tǒng)設計之初就應該考慮到衛(wèi)生采樣閥的安裝。

　　超純水系統(tǒng)

　　實驗室純水系統(tǒng)設計者在考慮超純水系統(tǒng)之初，應明確的超純水的用途。一般來講，純水就已經能夠滿足大多數(shù)實驗的用水需求。而超純水的水質也因應用不同而各異，因此應該根據超純水的用途和用量確定超純水的純化方法和產水量，從而選擇合適的超純水設備。同時也應該考慮到超純水水質監(jiān)控所需的電阻率測試儀和總有機碳監(jiān)控設備。對于超純水系統(tǒng)還應該考慮的一個重點是超純水系統(tǒng)安裝所需的的空間。應該盡量減少超純水系統(tǒng)所占實驗臺的空間。超純水系統(tǒng)操作維護的簡易程度、運行成本也都是需要考慮的問題。

　　綜合評估

　　實驗室純水系統(tǒng)設計還應考慮的因素是：純水系統(tǒng)的供貨商是否有能力進行整體純水系統(tǒng)的設計、工程指導、技術支持、售后服務以及系統(tǒng)的驗證校驗支持。

　　越來越多的實驗室需要遵守FDA和MCA等機構所頒布的GMPs和GLP法規(guī)。這些法規(guī)的目的在于提高實驗室數(shù)據的準確性和可靠性。法規(guī)同時也規(guī)定：應該確保包含純水系統(tǒng)在內的實驗室儀器被正確安裝、維護、校驗，并且是在預期的狀態(tài)下運行。因此遵守GMP和GLP法規(guī)的實驗室必須對純水系統(tǒng)的進行驗證。這就需要純水系統(tǒng)供貨商有經過專業(yè)培訓的人員，經過校驗的儀表能夠對實驗室純水系統(tǒng)進行安裝驗證，操作驗證并編寫操作驗證的文件。

　　因此在選擇純水系統(tǒng)供貨商時，就應該對其技術支持和售后服務能力進行評估。一個設計優(yōu)良的純水系統(tǒng)，也可能由于不當?shù)陌惭b調試或維護而無法正常運行。

　　實驗室設計不僅僅要考慮以上四個主要的部分。同時也應該了解各個部分之間的關系。例如，純化技術的選擇就會對純水系統(tǒng)本身的產水水質以及超純水系統(tǒng)的運行成本產生直接的影響。