實驗室超純水機是一種實驗室用水凈化設備，是通過過濾、反滲透、電滲析器、離子交換器、紫外滅菌等方法去除水中所有固體雜質、鹽離子、細菌病毒等的水處理裝置。

1. 預處理系統→反滲透系統→中間水箱→粗混合床→精混合床→純水箱→純水泵→紫外線殺菌器→拋光混床→精密過濾器→用水對象 （≥18MΩ.CM）(傳統工藝)

2. 預處理→反滲透→中間水箱→水泵→EDI裝置→純化水箱→純水泵→紫外線殺菌器→拋光混床→0.2或0.5μm精密過濾器→用水對象（≥18MΩ.CM）(最新工藝)

3. 預處理→一級反滲透→加藥機（PH調節）→中間水箱→第二級反滲透（正電荷反滲膜）→純水箱→純水泵→EDI裝置→紫外線殺菌器→0.2或0.5μm精密過濾器→用水對象（≥17MΩ.CM）(最新工藝)

4. 預處理→反滲透→中間水箱→水泵→EDI裝置→純水箱→純水泵→紫外線殺菌器→0.2或0.5μm精密過濾器→用水對象（≥15MΩ.CM）(最新工藝)

實驗室超純水機的工作原理是自來水經過精密濾芯和活性炭濾芯進行預處理，過濾泥沙等顆粒物和吸附異味等，讓自來水變得更加干凈，然后再通過反滲透裝置進行水質純化脫鹽，純化水進入儲水箱儲存起來，其水質可以達到國家三級水標準，同時反滲透裝置產水的廢水排掉。反滲透純水通過純化柱進行深度脫鹽處理就得到一級水或者超純水，最后如果用戶有特殊要求，則在超純水后面加上紫外殺菌或者微濾、超濾等裝置，除去水中殘余的細菌、微粒、熱源等。精密濾芯、活性炭濾芯、反滲透膜、純化柱都是具有相對壽命的材料，精密濾芯和活性炭濾芯實際上是對反滲透膜的保護，如果它們失效，那么反滲透膜的負荷就加重，壽命減短，如果繼續開機的話，那產生的純水水質就下降，隨之就加重了純化柱的負擔，則純化柱的壽命就會縮短。最終結果是加大了超純水機的使用成本。

（1）離子交換:是以圓球形樹脂(離子交換樹脂)過濾原水，水中的離子會與固定在樹脂上的離子交換。常見的兩種離子交換方法分別是硬水軟化和去離子法。硬水軟化主要是用在反滲透(RO)處理之前，先將水質硬度降低的一種前處理程序。軟化機里面的球狀樹脂，以兩個鈉離子交換一個鈣離子或鎂離子的方式來軟化水質。離子交換樹脂利用氫離子交換陽離子，而以氫氧根離子交換陰離子;以包含磺酸根的苯乙烯和二乙烯苯制成的陽離子交換樹脂會以氫離子交換碰到的各種陽離子(例如Na+、Ca2+、Al3+)。同樣的，以包含季銨鹽的苯乙烯制成的陰離子交換樹脂會以氫氧根離子交換碰到的各種陰離子(如Cl-)。從陽離子交換樹脂釋出的氫離子與從陰離子交換樹脂釋出的氫氧根離子相結合后生成純水。

（2）活性炭吸附:活性炭的吸附過程是利用活性碳過濾器的孔隙大小，及有機物通過孔隙時的滲透率來達到吸附過濾的作用。吸附率和有機物的分子量及其分子大小有關，果殼類(如椰殼)顆粒狀的活性碳較能有效的去除氯胺。活性碳還能去除水中的自由氯，以保護純水系統內其他對氧化劑敏感的純化單元。活性碳通常與其他的處理方法組合應用。在設計純水系統時，活性碳與其他相關純化單位的相關配置，是一項極為重要的水處理工藝。

（3）微孔過濾：微孔過濾法包括三種類型：深層過濾(depth)、篩網過濾(screen)及表面過濾(surface)。深層濾膜是以編織纖維或壓縮材料制成的基質，利用隨機性吸附或是捕捉方式來滯留顆粒。篩網濾膜基本上是具有一致性的結構，就像篩子一般，將大于孔徑的顆粒，都滯留在表面上(這種濾膜的孔徑大小是非常精確的)，而表面過濾則是多層結構，當溶液通過濾膜時，較濾膜內部孔隙大的顆粒將被滯留下來，并主要堆積在濾膜表面上。由于上述三種濾膜的功能不同，因此對濾膜之間的分辨非常重要。由于深層過濾是一種較為經濟的方式，可去除98%以上的懸浮固體，同時保護下游的純化單元不會敗壞或堵塞，因此通常被作為預過濾處理(沛億實驗室超純水機預處理PP過濾即為深層過濾)。表面過濾可去除99.99%以上的懸浮固體，所以也可作為預過濾處理或澄清用。微孔薄膜(篩網濾膜)一般被置于純化系統中的最終使用點，以去除最后殘留的微量樹脂碎片、碳屑、膠質顆粒和微生物。例如：0.22μm微孔濾膜，其可濾過所有的細菌，通常用于將靜脈注射用的液體、血清及抗生素進行除菌用。