實驗室純水系統設計，了解實驗室純水的使用量，根據日常運作和實驗需求來確定。實驗室整體純水系統的應用范圍通常在每天200升至8000升之間，多數實驗室或實驗樓純水總消耗量在500至2000升之間。
設計時需確保產水水質符合國際標準化組織的實驗室純水ISO3696標準、美國藥（USP）、英國藥典（BP）/歐洲藥典（EP）、中國藥典以及GB6682-2008分析實驗室用水規格和試驗方法等相關標準。
據實驗類型和儀器設備需求，將純水分為一級水（超純水）、二級水（分析級純水）、三級水（一般純水）等。一級水適用于對水質要求極高的實驗，如高效液相色譜-質譜聯用（HPLC-MS）、電感耦合等離子體質譜（ICP-MS）等痕量分析實驗；二級水可滿足大多數常規化學分析、生物學實驗的需求；三級水則常用于實驗室的一般清洗、試劑配制等。
反滲透系統：根據所需純水的產量和水質要求，選擇合適的反滲透膜組件和數量，合理配置高壓泵、保安過濾器等輔助設備，確保反滲透系統的穩定運行和高效脫鹽。
離子交換系統：可采用陽樹脂過濾、陰樹脂過濾、陰陽樹脂混床等方式進一步去除水中的離子，提高水的純度。離子交換樹脂應定期進行再生或更換，以保證其交換能力。
EDI系統：EDI裝置可連續生產高純度的去離子水，具有無需酸堿再生、運行成本低、水質穩定等優點，常作為超純水制備的關鍵環節之一。
水箱的材質應選用耐腐蝕、無污染、無毒的材料，如304或316不銹鋼、聚四氟乙烯（PTFE）等；純水儲存系統的容量應根據實驗室的用水量和用水規律來確定，既要滿足實驗室日常用水的需求，又要能應對高峰用水時段的用水量。
純水管路應選用化學穩定性好、耐腐蝕、無污染的管材，如304或316不銹鋼管、聚偏氟乙烯（PVDF）管等，管道的連接應采用焊接、卡套連接或熱熔連接等方式，確保連接牢固、無泄漏。
采用串聯式循環管路，使管路中的純水能夠以適當的流速循環，抑制微生物的滋生并避免發熱。一套純水循環管路長度盡量不要超過250m。
在純水系統的關鍵部位，如反滲透系統的進出水、EDI系統的出水、純水箱的進水和出水等位置，安裝在線水質監測儀表，實時監測水質的電導率、電阻率、TOC、微粒數、微生物含量等參數。在線監測儀表應具備高精度、高穩定性和可靠性，能夠及時準確地反映水質的變化情況。
