超纯水设备出现微生物污染是一个常见但严重的问题，因为它会直接影响产水质量，导致实验失败、仪器损坏或产品污染。处理微生物污染需要系统性的方法，包括清除现有污染和预防未来污染。
以下是处理超纯水设备微生物污染的综合方案：
一、确认污染并评估程度
水质检测：
使用微生物测试片、膜过滤法或ATP生物发光检测法对超纯水出水口、储水箱（如果有）、分配环路关键点（如回水点）进行微生物检测（通常检测总有机碳TOC和细菌总数）。
对比设备规格和用水要求，确认污染程度。
检查设备：
观察储水箱内壁、管道接口、呼吸过滤器、UV灯管等是否有可见生物膜（粘滑感）或浑浊物。
检查预处理单元（如活性炭滤芯）是否失效，成为微生物滋生的温床。
检查UV灯是否正常工作（查看指示灯或计时器，确认使用时间是否超过寿命）。
二、清除现有污染（消毒灭菌）
这是处理污染的核心步骤，需要根据设备构造、材质耐受性和污染程度选择合适的方法。操作前务必仔细阅读设备说明书，遵循制造商建议，或联系设备供应商技术支持。 常见方法包括：
化学消毒（最常用）：
消毒剂选择：
过氧化氢： 常用浓度为1-3%，对生物膜效果较好，残留易分解（可被UV或活性炭去除），兼容性好。是首选推荐。
次氯酸钠（漂白水）： 常用浓度为50-200 ppm (0.005%-0.02%)，杀菌力强。但腐蚀性强，需严格控制浓度和接触时间，对不锈钢、某些塑料、RO膜、EDI模块有潜在损害风险，残留氯必须彻底清除（用活性炭或亚硫酸氢钠中和），否则会损坏后续纯化单元（如RO膜、树脂、电极）。使用需非常谨慎，通常不推荐用于整个系统，尤其是有RO/EDI/储罐的系统。
过氧乙酸： 杀菌谱广，对生物膜有效，分解产物为醋酸、氧气和水，相对环保。但气味刺激，浓度需控制。
专用消毒剂： 一些厂家提供配套的、经过验证的专用消毒液（如基于过氧化氢或过氧乙酸的配方），安全性和兼容性更有保障，推荐使用。
消毒流程：
排空系统： 关闭进水，排空储水箱、管道中的存水。
配制消毒液： 按推荐浓度用超纯水配制足量消毒液。
循环/浸泡：
循环法（推荐）： 将消毒液注入储水箱或通过特定接口接入循环泵，让消毒液在整个分配环路（包括储罐、管道、用水点）中循环流动一定时间（通常1-2小时，具体看消毒剂和污染程度）。确保所有湿润表面都接触到消毒液。
浸泡法： 对于储水箱、可拆卸的滤壳、管道等，可以灌满消毒液浸泡。
接触时间： 严格按照消毒剂和制造商的推荐时间操作，确保杀菌效果。
彻底冲洗： 这是最关键的一步！ 用大量超纯水（或至少RO水）彻底冲洗整个系统，直至检测不到消毒剂残留（如用残留试纸检测过氧化氢或余氯，TOC值恢复基线水平）。冲洗时间通常远长于消毒时间。
更换耗材： 强烈建议在消毒后更换所有易滋生微生物的耗材，特别是活性炭滤芯、精滤滤芯、呼吸过滤器（储罐用）。它们是污染的源头和藏身之处。RO膜、EDI模块、超纯化柱等核心单元，如果确认被严重污染且消毒效果不佳，也可能需要更换。
物理消毒：
紫外线： 确保254nm UV灯正常工作且未超过使用寿命（通常6000-9000小时）。UV能有效杀灭流经水中的微生物，但对已形成的生物膜效果有限。消毒后需配合冲洗。定期更换UV灯管是预防的关键。
巴氏消毒： 主要用于储水箱和分配系统的热消毒。将水加热到80°C左右并保持循环一段时间（如1-2小时）。仅适用于系统设计允许加热且所有部件（管道、阀门、传感器）能耐受高温的情况。 消毒后系统需冷却并彻底冲洗。
蒸汽消毒： 更彻底的高温灭菌方法，同样需要系统设计支持（通常是不锈钢分配系统）。操作复杂，一般在制药等高要求行业应用。
臭氧消毒：
臭氧是强氧化剂，杀菌效果好。可通过臭氧发生器将臭氧气体注入储水箱或循环水中进行消毒。需注意臭氧对某些材料（如橡胶、某些塑料）有腐蚀性，且高浓度臭氧有安全风险。 消毒后需用UV灯或活性炭分解残留臭氧，并彻底排气。
三、防止微生物污染复发（预防措施）
清除污染是治标，预防才是治本：
定期维护与耗材更换：
严格遵守耗材更换计划： 及时更换预处理滤芯（特别是活性炭）、精滤滤芯、RO膜（按产水量或时间）、EDI模块、超纯化柱、UV灯管等。过期耗材是微生物滋生的主要源头。
定期消毒/灭菌： 即使没有检测到污染，也应按照制造商建议或根据用水经验（如每季度、每半年）对储水箱和分配系统进行预防性消毒（通常用过氧化氢）。
清洁储水箱： 定期排空、清洁储水箱内壁（如果设计允许）。
优化系统设计与运行：
消除死水区： 优化管道设计，避免U型弯、盲管等水流停滞区域。确保分配系统是循环回路。
保持连续或频繁循环： 分配泵应保持24/7连续循环或设置频繁的间歇循环（如每小时循环几分钟），维持管道内水流湍动，防止微生物附着。避免系统长期停滞。
控制储水箱： 尽量减少储水箱体积或考虑无储罐设计（Point-of-Use）。使用密闭储罐并配备0.2μm疏水性通气过滤器（定期更换）防止空气微生物进入。
材质选择： 储罐、管道、阀门等优先选用惰性、光滑、不易滋生微生物的材料（如PVDF、高等级不锈钢316L）。
加强预处理：
确保预处理有效去除有机物、余氯（保护RO膜）、颗粒物，减少进入纯化单元的微生物营养源和载体。
定期对预处理单元（如砂滤、炭滤）进行反冲洗或消毒。
合理利用消毒单元：
确保UV灯始终正常工作并按时更换。
在循环回路末端或关键用水点前可考虑安装终端除菌滤器（0.22μm或0.1μm），并严格按时更换（通常每月或根据流量）。
水质监测：
建立定期监测制度： 定期（如每周或每月）检测超纯水出水、储罐水、回水点的微生物指标（菌落总数）和TOC。
建立基线： 了解系统正常运行时的水质基线，便于发现异常。
记录与追踪： 记录所有维护、消毒、耗材更换和检测结果，便于追踪问题和优化维护计划。
规范操作：
避免用手直接接触出水口、取水器具内壁。
使用洁净的专用容器取水。
取水后及时关闭水龙头。
总结处理流程
确认污染： 通过水质检测和设备检查确认微生物污染的存在和程度。
选择消毒方法： 优先考虑过氧化氢循环消毒或厂家专用消毒剂。严格遵循操作指南和安全规范。
彻底消毒与冲洗： 按规范进行消毒操作，并用大量超纯水彻底冲洗至无残留。
更换关键耗材： 消毒后务必更换活性炭滤芯、精滤滤芯、呼吸过滤器。 严重污染时考虑更换其他耗材。
水质验证： 消毒、冲洗、更换耗材后，再次检测水质，确认微生物指标和TOC达标。
强化预防： 严格执行定期维护、耗材更换、预防性消毒、水质监测和规范操作，防止复发
