血液透析用水

2024-08-24

血液透析用水（共7篇）

血液透析用水篇1

0前言

随着中国经济的快速发展与医疗卫生条件的日益提高, 大量的尿毒症患者选择用血液透析的方式排出体内毒素, 血液透析的实际实施次数越来越多。血液透析患者每周大约要使用300~400 L透析液, 其中绝大部分为透析用水。透析用水中的小分子物质可以通过半透膜进入血区, 从而引发血透病人近期和远期的并发症[1], 因而透析用水在整个透析过程中至关重要, 关系到透析质量甚至病人的生命安全。目前, 我国关于血液透析用水的生产工艺尚无统一的标准, 因此, 探讨血透用水的生产工艺、过程控制具有重大的理论和现实意义。本文以我院的水处理系统为例, 对血透用水的生产工艺进行阐述。

1 血透用水的生产工艺

1.1 预处理系统

预处理的作用:满足反渗透系统进水水质的要求, 去除原水中的胶体物质、悬浮杂质、有机污染物、致热源和钙、镁、氯等离子, 防止膜表面结垢、污染及物理和化学损伤, 以保证反渗透系统的正常运行, 延长反渗透膜的使用寿命。血液透析用水处理工艺流程, 见图1。

(1) 原水箱。水处理系统与原水 (一般选用自来水) 之间要有有效的隔离手段。我院早期使用的是过滤器, 现在改用原水箱。选用原水箱的用意有二:一是保证一定的原水储备, 这能够缓和自来水在短时间内降压时的供水压力;二是供水管网停水后的污物和气体, 可通过原水箱排出, 以防止水泵和前处理系统被污染。我院使用容量为2 m3、圆筒状的不锈钢桶做原水箱, 在原水箱上部安装有用来指示水位状态的上、下限报警开关, 开关的通、断以自身连接的浮力球做动力。进水阀为浮球阀, 水箱的底部安装有一个排污阀。笔者认为, 用原水箱隔离原水与水处理设备比单纯使用过滤器进行隔离的效果要好一些, 但通常医疗单位往往不会注意这一点。

(2) 砂虑器。原水箱内的原水经原水泵增压供出, 首先经过砂滤器 (介质过滤器) , 主要用于除去水中的胶体及悬浮物等杂质。根据我院预计的产水量, 罐体选用唯赛勃 (wave cyber) 玻璃钢压力罐, 高度为1721 mm, 外径为555 mm, 进出水口为上开口、内螺纹 (4"-8 UN) 结构, 进、出水管路选用Ф40 mm的UPVC管, 布水器选用锥形条状进出水孔布水器。

自动头选用美国GE旗下的阿图祖 (Autotrol) 的产品, 该产品性能可靠、功能强大, 可通过控制面板编程, 利用马达驱动改变多路阀的通断状态, 自动运行产水模式、冲洗模式、反冲洗模式或再生等模式 (软水器用) , 并可以通过手动选择单独运行任一工作模式, 阿图祖自动头控制面板示意图, 见图2。例如产水时, 多路阀在产水状态, 经原水泵增压后的原水, 沿着多路阀的进水口进入介质过滤器, 经滤料过滤→布水器→布水器引水管路→多路阀→出水口供出;反冲洗时, 多路阀在马达的驱动下, 将阀体内的水路进行转换, 把多路阀的出水口关闭, 废水口打开, 对滤料进行反向冲洗, 反冲时水流在滤料中的流动方向与产水时的方向相反, 污水沿废水口排放。多路阀及介质过滤器示意图, 见图3。

注:左边的按钮:service-服务, start-开始 (启动) ;中间旋钮:skipper wheel-跳 (针) 轮, skipper pin-跳针, day of week- (再生) 周期设定, day- (再生) 日期设定;右边的按钮 (用于时分设定) :time arrow-时间设定指示箭头, time knob-时间设定旋转把手。

在施工工艺上, 砂滤罐内部滤料由低到高依次填充:沿布水器的引水管路, 由下向上依次填充规格为1.0~2.0 mm的大颗粒石英砂, 厚度约200 mm, 以覆盖住布水器为宜;再填充规格为0.5~1.0 mm的石英砂, 厚度约750 mm;最上层填充规格为0.5~1.0 mm的无烟煤层, 厚度约450 mm, 再安装好自动头, 介质过滤器就制作完成了。滤料的填充高度一般为罐体高度的2/3左右, 填料与罐体的顶部留出500 mm的空间, 防止反冲洗时把滤料冲出介质过滤器。血透用水一般使用压力式介质过滤器, 若采用单层滤料过滤, 滤料要使用均粒度在0.5~1.2 mm的石英砂或无烟煤, 填装厚度约1200 mm;也可以使用由石英砂与无烟煤按2:1比例组成的双层滤料进行填充, 填装厚度约1200 mm[2]。由于无烟煤的比重较轻, 反冲洗时滤料颗粒容易松动、翻滚, 因而填充前要擦洗干净, 避免滤料板结。新填充的滤料尽可能多反冲几次, 以把填料里的杂质冲洗干净。砂滤罐内的填料可用时间很长, 建议5年左右更换一次。反冲洗操作一般每2天进行一次。

锰矿砂滤料具有过滤和除铁 (锰) 的双重效果。在使用老旧水网供水、或使用地下水或半地下水供水的地区, 若水中含铁量>0.3 mg/L, 介质过滤器中应考虑增加锰矿砂滤层;若水 (如地下水) 中的含氧量较低, 还要考虑增加曝气设施[3]。

(3) 活性炭罐。活性炭罐是预处理系统中的重要部分, 其微孔结构可以提供非常大的比表面积, 可吸附水中的可溶性有机物、活性氯和氯胺、致热源、色素等污染物[4]。

活性炭罐的结构与砂滤罐一致, 在填料时, 先在最底层铺设一层大颗粒的均粒度在1.0~2.0 mm的石英砂, 厚度以覆盖住布水器为宜;再添装均粒度在0.5 mm~1.0 mm的中等颗粒的石英砂, 厚度约20 cm, 目的是滤除破碎的活性炭微粒, 以免堵塞布水器孔;再填充粒度在6~12目的果壳 (椰壳) 活性炭, 填充厚度约1200 mm, 再安装好自动头, 经充分的反冲洗就可以使用了。活性炭的使用寿命约2年, 若监测到活性炭罐的出水氯超标, 经反冲后仍不合格, 就要更换新的活性炭了。

需引起注意的是:由于原水 (自来水) 多用氯化消毒, 氯不但会引起病人溶血、贫血等症状, 而且能透过反渗透膜并对反渗透膜有较强的破坏作用, 因而透析用水的氯浓度不能过高。例如, 聚酰胺复合膜要求进水自由氯浓度<0.1 mg/L。

血透用水处理系统不同于其他的水处理系统, 对氯的去除首选活性炭吸附法。活性炭必须是吸附量大且吸附速度快的优质果核壳活性炭, 如椰壳、杏仁壳活性炭等。活性炭的碘吸附值≥900 mg/g, 且还要有足够的机械强度, 确保反冲过程中基本不会被破碎。活性炭的填充量, 可根据空床接触时间EBCT (即水流经罐体时, 水与活性炭接触时间) 用下列公式计算得出:EBCT=V/Q, 式中, EBCT:空床接触时间 (min) ;V:罐中的活性炭体积 (m3) ;Q:设计吸附流量 (m3/min) 。

在最大设计处理水流量条件下, 单个活性炭吸附罐一般取10~30 min的空床接触时间。空床接触时间的取值也要考虑到当地的水质情况、期望的出水水质、炭床的耗竭速度以及炭床更换周期等诸多因素。当然, 也可以通过现场试验, 以余氯的完全吸附为最终目的确定活性炭的填充量。如果应用一级活性炭过滤无法完全去除余氯, 也可以串联使用两级活性炭罐。

(4) 软水器。软水器实质是一个离子交换器, 当原水经过阳离子树脂 (Na+型) 交换床时, 水中的Ca2+、Mg2+等阳离子与交换树脂的Na+进行交换, 降低了水的硬度, 使水质得到软化, 既有效地保护了反滲膜, 又可防止患者在透析过程中, 由水中的Ca2+、Mg2+过高而引发“硬水综合征”。其结构与前级的活性炭罐相似, 只是罐内填充的是阳离子树脂 (本例用量160 L) 和用于树脂再生用的盐缸, 软水器的自动头可程控多路阀, 定时完成产水、再生、冲洗等整个过程。软水器结构示意图, 见图4。

树脂的再生:采用不含添加剂的大颗粒食盐 (Na Cl) 饱和溶液作为再生剂。交换树脂的使用寿命约2年, 如果检测到交换树脂再生后水的硬度仍然超标, 就只能更换新的交换树脂了[5]。

在软水器和反渗透装置之间安装5μm的保安过滤器, 用来滤除预处理过程中产生的细小物质 (如微小的石英沙, 活性炭及破碎树脂等) , 以确保水质过滤精度及保护反渗透膜不受颗粒物质的损害。

1.2 二级反渗透系统

二级反渗透系统主要用于除去水中的无机盐类、有机物、细菌及热源等。它在一级反渗透系统去除水中98%污染物的基础上, 将第一级反渗透的产品水, 作为第二级的进水再次进行反渗透处理, 再去除70%的离子。相对于一级反渗透产品水来说, 二级反渗透产品水的水质大大提高。二级反渗透系统主要由高压水泵、流量调节阀、浓水调节阀、压力表、反渗透膜 (半透膜) 组件及控制测量系统等组成。二级反渗透装置示意图, 见图5。

本机第一级反渗透装置 (RO装置) 选用两只八英寸的海德能聚酰胺复合膜 (ESPA2-8040) , 每只设计产水量1000 L/H, 在同一个压力容器内采用串联的方式连接, 一级RO装置见图5虚线框内部分。第二级RO装置采用六只四英寸 (ESPA2-4040) 反渗透膜, 每只设计产水量250L/H, 每两只反渗透膜在同一只压力容器内串联 (连接形式同一级反渗透膜组件) 后, 形成a-b-c三只反渗透膜组件, a、b两个反渗透组件并联使用。a、b两组件产生的浓水, 做c组件的进水供给c组件。为提高水的回收率, 一级反渗透浓水要回收使用, 二级反给透c组件的浓水, 全部回收到一级高压水泵的进水侧继续使用。a-b-c三个组件生产的产品水共同供给血透机使用。

2 水处理系统的设计选型要点

我院的水处理系统是按25台血透机的最大用水量设计的。在设计选型时, 一般要考虑如下几点:

(1) 总产水量。一般每台血透机的默认用水量为500 m L/min, 但在高通水量透析中, 要考虑到可能会将透析量提高到700~800 m L/min, 还要考虑到冲洗和透析液配置的需要, 所以, 实际产水量要比血透机的理论总用水量至少高20%。

(2) 预处理的容量。由于反渗透系统产水时, 要排出大量的浓水, 水的回收率 (被使用的产品水与消耗的原水的比率) 约为50%~60%。考虑到预处理的填料老化等因素, 预处理的产水量至少为成品水总产水量的2倍。

(3) 活性炭、离子交换树脂的填充量。水的流速与活性炭、树脂的填充量要精心计算, 要保证原水经过活性炭罐和软水器 (树脂床) 时, 要有足够的空床接触时间[6], 并且要反复检测验证。

(4) 反渗透膜。在反渗透膜的选择上, 要考虑在当地的最低水温条件下, 反渗透膜的总透水量和脱盐率。厂家提供的一般是指进水温度在25℃时的透水量和脱盐率。但是, 当温度每升高1℃, 透水量就会增加2%~3%, 脱盐率却减少了[7]。在二级反渗透系统中, 还要考虑到一级和二级反渗透膜的配比问题, 由于一级膜进水中的离子浓度高于二级膜, 同等条件下透水量比二级膜低, 在选型时, 一级反渗透膜的理论总透水量比二级膜高20%以上。

(5) 经反渗透后的成品水与血透机之间, 在设计上应尽量减少中间环节, 如成品水箱、紫外线灭菌装置等。管材宜使用不透光的材质, 且内壁光滑, 易于安装, 水通路不留死角。产品水的供水管路要使用经过热消毒的、不锈钢或PP-R管等耐热性好且溶出物少的管材。

(6) 不主张在RO膜的出水侧使用紫外线灭菌装置, 因该装置虽能灭菌, 但内毒素指标会增加。若血透机自身无内毒素过滤器, 建议在紫外线灭菌装置后增加内毒素过滤装置。据试验结果证实, 紫外线照射几十秒就能杀菌[8], 但在持续供水的情况下, 流经紫外线灭菌装置的水的紫外照射时间不足, 灭菌效果并不是很理想。

3 结束语

虽然目前国内对血透用水的生产工艺尚无统一的规范, 但国家食品药品监督管理局于2005年7月发布了YY0571-2005《血液透析和相关治疗用水》标准, 规定了微生物和化学污染物最低要求。我院通过和生产厂家合作, 由过去使用的一级反渗透系统 (带成品水箱、紫外线灭菌装置、管路消毒为化学消毒) , 改为二级反渗透系统 (成品水直接供给、管路消毒为热消毒) , 经第三方检测, 我院的血透用水的水质, 大大优于国家标准的规定。

参考文献

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血液透析用水处理系统与水质监控篇2

1 水中的超标物质及其对人体的危害

水处理的源头供水按规范要求需使用符合饮用水标准的自来水[1], 也有的医院因为自来水水质不稳定而使用医院备用井的地下水。水中的超标物质主要包括微生物、化学污染物和不溶性颗粒。自来水水质不稳定的医院, 夏季要特别注意水中氯和氯胺的含量。在某些地下水硬度较高的地区, 使用地下水时要特别关注微生物污染和硬度的检测。微生物主要是细菌及其释放和降解产物 (内毒素) , 偶尔也有真菌、病毒和酵母等[2]。细菌可以附着在反渗膜、输送水管道、储水箱等地方, 可进入透析用水和透析液中繁殖。如果透析膜出现破坏, 细菌就可以进入患者的血液中, 引起菌血症。即使透析器不破膜, 细菌的产物和细胞膜的成分也可以通过透析器膜孔进入血液, 引起患者的热源反应, 使患者出现发热、寒战、低血压、恶心等症状, 严重的导致患者死亡。细菌可以被加热和化学方法杀死, 也可以被水处理系统过滤掉。内毒素是革兰阴性菌细胞壁的成分, 可引起发热反应, 患者长期与含有内毒素的水接触, 可引发慢性并发症, 如免疫功能下降、淀粉样变、动脉粥样硬化、血管疾病、分解代谢亢进、促红素抵抗等。内毒素很难被清除, 保持水中细菌的低浓度, 保持水和透析液处于流动状态, 可以避免内毒素的积累。

常见的化学污染物有:钙、镁、钾、铝、砷、铅、活性氯、氯胺和硝酸盐等。其中钙和镁超标可引起患者恶心、呕吐、头痛、虚弱、高血压等“硬水综合征”表现;钾超标可引起心律失常、心跳停止;铝超标可引起透析脑病 (痴呆) 、骨软化症、小细胞性贫血;氯胺超标可引起溶血、贫血、高铁血红蛋白血症[3]。其表现可以是急性的, 也可是慢性的, 而某些并发症是致命的。

2 水处理系统的组成及各部分的作用

2.1 前处理系统

2.1.1 反渗透系统的水源

整个水处理系统要求恒定的供水流量和供水压力, 供水增压泵用于克服前处理对水的阻力, 保障反渗机进水压力与流量, 增压泵的水压控制在0.3~0.5Mpa。压力罐具有缓冲作用, 防止震动和水流快速流过管道, 维持水流量。

2.1.2 普通过滤器 (砂滤和滤芯)

沉淀式过滤器 (多介质过滤器) :主要填充物为石英砂粒时称为砂滤罐, 利用分子大小阻隔5~500μm的微粒, 去除原水中的泥、沙、悬浮颗粒等。如水中含铁较多可在2~5层石英砂上面增加一些锰绿砂, 利用其催化作用使铁沉淀而清除。

2.1.3 软水器 (树脂罐)

可去除水中的钙、镁离子, 防止“硬水综合征”, 同时也可防止下游设备中有碳酸钙形成而堵塞反渗膜。常用阳离子交换树脂 (钠型交换树脂) , 主要机理是钙、镁离子与钠离子交换, 达到清除钙、镁离子的目的。

2.1.4 活性炭过滤器 (活性炭罐)

主要用来清除自来水中的游离氯, 也可清除可溶性有机物、致热原和色素等。

2.2 反渗透装置系统

包括保安过滤器、反渗透膜及膜壳、高压泵、阀门、传感器、仪表、控制电路等。作用机理是在高浓度的溶液一侧施加压力并超过渗透压, 溶剂就反向从高浓度一侧, 通过反渗透膜向低浓度一侧移动。水进入反渗装置后, 透过反渗膜的水称为纯水或反渗水。水处理的反渗透膜是一种极小分子孔径的半透膜, 可阻隔溶解性无机物及细菌、内毒素、病毒和颗粒等有害物质, 利用其离子排斥的原理, 尚可去除90%~95%的双价离子和95%~99%的单价离子。其产水量受温度、p H值、给水压力、给水含盐量等影响。

新的规范[1]要求, 新建血液净化单位水处理设备必须采用双极或多极反渗透装置。两极反渗透系统可有效提高透析用水的水质, 在一级反渗透系统去除水中90%以上的离子基础上, 第二级反渗透系统再去除70%以上的离子, 同时进一步降低微生物、内毒素及其他物质可能对透析用水所造成的长期污染。

2.3 后处理系统

包括卫生级管件、储水容器、单向阀和透析机接口等组成输送部分。一般不设水箱, 防止细菌生长, 但许多医院考虑到配液、冲洗、故障后的停机缓冲, 仍在水处理管路上设置纯水箱, 如果必须采用, 需保证水箱密封、能消毒、桶壁光滑, 不留死角, 箱体的最低点安装排液口, 便于排空。

水处理系统要求是一个密闭的循环系统, 供水管道上避免死腔和分支, 尽量减少输送管道旁路所引起的水滞留, 如果管道上有阀门, 应安装在侧支上, 且侧支长度不能超过循环管道, 可选择内径较细的管道, 保证高流速, 选择没有接头、裂纹、内壁光滑的材料, 以防止细菌附着在管壁上。

3 水处理系统的布局和安装流程合理

布局合理, 整个血液透析中心划分为:清洁区、半污染区和污染区。水处理机器安置于清洁区内, 避免阳光直射, 防尘、防高温、防震动, 有良好的通风条件, 具备足够的空间便于操作、检修和水质取样。

按照沉淀式过滤器→活性炭过滤器→软水器→保安过滤器→反渗透机装置→超精密过滤器→ (水箱) 的顺序安装。如果水源中含氯和氯胺不高, 可以将软水器安装在活性炭过滤器前面, 因为高浓度钠可以一定程度减慢细菌在炭过滤器和反渗膜中的生长[4]。直供式水处理系统的循环水必须在反渗透系统的前端接入循环, 而不是在其后端接入水箱。

4 水处理系统的日常维护和监测[1]

4.1 沉淀式过滤器、活性炭过滤器和软水器的反冲

反冲可冲洗截留物质, 松动滤料。监测滤罐前后的压力差, 如达到68.95KPa, 说明滤罐堵塞并污染, 需要增加反冲次数。监测活性炭过滤器出水的余氯或氯胺或总氯, 如超标, 需要反冲来增加活性炭的接触面积。反冲洗一般每周2~3次, 设在无人透析的夜间进行。

4.2 树脂的再生

定期用饱和盐水对树脂进行再生, 每天开机时监测软水器的出水硬度;每天关机时检查软水器盐桶内盐量, 保证盐桶有足够未溶解的盐, 如不足要及时向盐桶内加盐, 并充分的搅拌, 否则树脂不能充分再生, 将增加水的硬度。

4.3 反渗透系统的监测和日常维护

按制造商推荐周期监测反渗透装置的脱盐率>90%, 每天持续监测反渗透装置的产水量、浓水流量和水回收率;控制反渗透系统的回收率, 系统回收率应小于75%, 一般排水流量计指示是产水流量计的1/2。调节反渗透膜的工作压力, 高压泵出口压力一般在1~1.5Mpa, 压力增高产水量增加。

5 器件的更换[1]

水处理设备的许多材料具有多孔结构, 适合细菌附着和透过, 其部分工艺采用膜材料, 长期使用受化学物质的影响, 会导致老化, 降低清除能力。当清洗、反冲和再生恢复不了它们的功能时, 就应更换, 以保证水质。一般石英砂过滤器每年更换1次, 活性炭过滤器建议每年更换1次, 树脂软化器一般每1~2年更换1次, 精密过滤器一般每2个月更换1次, 反渗透膜每2~3年更换1次。

6 水处理系统的清洗消毒

水处理系统消毒的主要目的是预防微生物的繁殖, 而不是发现微生物生长后再进行杀灭和清除生物膜。微生物繁殖后, 如果较长时间得不到杀灭, 应会在反渗膜和反渗水输送管路内部形成生物膜, 并释放内毒素, 此时生物膜通过消毒极难清除, 往往需要更换器件, 花费数以万元计, 才能使水质达标。故需要有计划地、预防性地进行定期消毒。

常用的方法有化学消毒法、臭氧消毒法和热消毒法。注意需要根据不同品牌水处理系统的要求进行消毒;在相关浓度和温度情况下, 达到足够的接触时间才能达到消毒效果;消毒剂不得和水处理系统起化学或者物理反应;化学消毒完成后要对残余消毒剂进行冲洗并测定残余消毒剂的浓度, 合格后方可使用;消毒的过程复杂, 花费时间长, 需要制定详细的消毒流程, 按步骤执行并记录。

目前最常用的消毒方法为化学消毒中的过氧乙酸消毒法, 我院使用的杭州天创水处理系统, 厂家要求消毒方法为:配置0.3%~0.5%的过氧乙酸, 静置24h后, 加入系统中循环30min, 浸泡40min, 冲洗15min, 清洗80min, 清洗结束后, 测定管路中残余的过氧乙酸浓度不过超过1mg/L[1], 否则要反复冲洗, 直到余氯检测合格方可使用。

如果在反渗水管路上加装水箱, 需要用紫外线进行实时辐射杀菌, 一般选择波长在254nm的紫外线对杀灭细菌最有效, 辐射量最少为30MW·s/cm2, 当最小辐射量低于16 MW·s/cm2时要更换灯管。杀菌的同时增加了水中的内毒素, 因此一般在其后级安装精密过滤器, 以保证出水的内毒素指标达到标准要求[1]。

7 透析用水的水质监控

监控内容包括透析用水的微生物和内毒素含量、电导率、p H值、化学污染物含量、软水硬度和游离氯含量。规范要求每月监测水箱和输送管路的细菌含量, 每3个月监测内毒素含量[1]。但王质刚等认为需要每月监测水箱和输送管路的细菌和内毒素含量[2]。取样点为反渗水离开反渗透系统进入储水桶之前;储水桶出水口;反渗水输送系统回路终点;透析液配制室反渗水进口;如有复用室, 则其反渗水进口也要取样。取样点不需要消毒。取样点须打开反渗水冲洗至少1min。要求细菌菌落总数<200cfu/m L, 内毒素<2EU/m L, 如果超标, 需要对系统进行消毒, 并每周检测, 直到达到标准。细菌菌落总数>50cfu/m L, 内毒素>1EU/m L, 即要进行干预[5]。干预措施如下[1]:①检查反渗水输送系统的消毒程序及反渗水输送管道系统中的死角、细菌过滤器。②清洗和消毒反渗膜, 消毒反渗水输送系统, 包括整个输送循环管路。③在反渗水输送系统安装内毒素过滤器和 (或) 增加细菌过滤器的消毒频率。④确保机器上的进水管已经消毒。

电导率应小于10μs/cm, 一般控制在5μs/cm以下, 如发现升高较快需查找原因[1]。纯水的p H值应维持在5~7的范围[1]。

化学污染物必须符合中华人民共和国医药行业标准YY0572-2005《血液透析和相关治疗用水》的标准, 并参考2008年AAMI (美国医疗器械促进协会) 标准, 至少每年测定1次[6]。软水总硬度<17.2ppm, 每日检测1次[1]。游离氯:活性炭罐出水口的余氯<0.5mg/L或氯胺<0.1mg/L或总氯<0.1mg/L, 每班检测1次[1]。化学污染物、软水硬度和游离氯检测结果和化验单应登记并保留。新安装的水处理系统或怀疑水处理系统有问题时应提高检测频度;如果确定处理设备存在问题而不能及时纠正, 就应停止使用[7]。

8 高通量透析和超纯透析用水的概念

高通量透析是指使用对尿素的超滤系数﹥20m L/ (h·mm Hg·m2) 的透析器进行的透析。此种治疗方式一般每次3h, 每周6~9h, 较使用普通透析器的每次4h, 每周8~12h明显缩短;高通量膜的生物相容性好;对中、大分子具有高通透性都是其优势所在。高通量透析治疗时透析液流量可达800~1000m L/min。随着超滤系统的加大, 在透析器出口处, 存在静水压梯度, 治疗过程中可出现“反超滤”, 致使透析液中的污染物进入血液, 因此对透析用水的要求更高。故建议使用超纯透析液时行高通量透析[2]。

超纯透析液目前无统一标准, 一般要求细菌菌落总数<0.1 cfu/m L, 内毒素<0.03EU/m L[2]。蒋建平、侯凡凡认为[8]使用超纯透析液能改善患者慢性炎症反应状态、氧化应激和脂质代谢, 推测使用超纯透析液可以减少血液透析患者心血管疾病风险, 降低患者死亡率。

9 讨论

尿毒症行血液透析患者治疗时需大量接触反渗水, 每周使用量约300~400L, 水的质量直接影响患者的透析质量和生命安全。血液净化中心的医护人员不能只重视尿毒症患者本身的疾病, 忽略了透析用水的水质、水处理设备的质量和维护, 导致透析用水质下降, 对患者造成不良后果。

血液净化中心需成立以主任、护士长、医护技术骨干和工程师组成的质量控制小组, 质控小组的医护人员必须熟悉水处理系统的作用、日常维护和因水质问题所致并发症的临床表现, 发现问题, 及时和工程师沟通, 查找原因, 尽早维修, 防止问题持续或扩散。工程师要定期做好水处理系统的维护, 保证水处理系统每日正常运转;根据设备的要求进行冲洗和消毒;定期进行透析用水的相关指标检测, 确保其符合相关质量控制的要求;每半年对水处理系统进行技术参数校对。质控小组要落实上述措施的执行情况, 记录相关过程, 及时总结, 持续改进。

参考文献

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血液透析用水篇3

关键词：血液透析用水,透析液,质量控制,实践与探讨

在对尿毒症等患者治疗的过程中, 血液透析是极为重要的一种治疗手段, 也几乎是唯一的治疗方法, 对患者有着极为重要的意义[1]。在本次研究中, 分析了血液透析用水及透析液质量控制的方法, 并对其结果进行了针对性分析, 现报道如下:

1. 对血液透析用水及透析液质量控制的内容

1.1 对血液透析用水质量控制

对血液透析用水质量控制的关键点就是对水处理设备进行质量控制, 其主要的内容就是每日需要对设备进行日常监测, 并观察各项功能是否能够正常进行。并需要对反渗水进行细菌培养以及内毒素的检测[2]。另外对每年的化学污染物也需要对其进行相应的测定, 根据水质以及水压对水处理滤芯进行相应的更换, 并对水处理耗材、水处理膜以及水处理管道进行更换。同时也需要注意到在水处理消毒、水处理滤芯更换、水质监测频次和方法上, 需要系统、有序以及全面, 通过这种手段才能够更好的保证到透析液的质量可严格的达到相关要求。

1.2 对透析液的质量控制

透析液的质量控制主要是为了保证到反渗水以及浓缩液的品质。为了实现这一效果, 首先需要做好血液透析机的消毒相关工作, 对快速接头需要经常性的对其进行清洗, 避免出现透析液的污染。另外需要做好血液透析机的预防性维修工作, 对电导度等进行校准以及检测。同时也需要按照相关要求定期对细菌过滤器进行更换, 每月也需要对透析液进行内毒素以及细菌培养的检测, 保证每年每台透析机至少一次的透析液血气分析以及离子分析, 针对其中结果进行校对, 如有必要可以进行定标[3]。另外在对快速接头的消毒过程中, 需要注意到每位患者在治疗后均需要对其进行全面的消毒, 在此过程中每周可以定期使用0.5%的过氧乙酸对接头进行浸泡, 浸泡时间为30min, 浸泡消毒后, 需要对其实施清水的冲洗, 在冲洗完成后实施消毒工作。

1.3 对微生物实验的质量控制

细菌培养也是对血液透析用水和透析液质量控制过程中极为重要的一个环节, 通过细菌培养的手段能够了解到血液透析用水和透析液中的菌群种类以及菌群数量, 以便于能够随时的了解到目前血液透析用水和透析液的卫生程度, 可以对其实施及时有效的处理。在细菌培养的过程中, 需要注意培养基宜选用胰化蛋白胨葡萄糖培养基 (TGEA) 、R2A营养琼脂培养基或薄膜过滤法, 使用17˚C~23˚C的培养温度和168h (7d) 的培养时间, 保证到细菌培养过程中的有效性。

应使用鲎试剂法测定内毒素, 其他确认能提供相同结果的检测方法也使用。

2. 对血液透析用水及透析液质量控制实践环节的分析

通过上文中的分析可以基本确定在血液透析治疗过程中对透析用水以及透析液质量控制的基本内容。为了保证到血液透析的质量以及治疗安全性, 对透析用水和透析液质量控制的实践环节进行质量控制极为重要。

2.1 透析用水和透析液细菌质控标准

为了保证到透析用水的质量控制能够严格按照相关要求进行, 每日需要对水处理设备的运行情况进行监测, 并记录运行过程中的相关数据。监测的内容主要是反渗透主机在各个压力点的电导率和压力等。同时每个月均需要对水处理装置的供水输出端以及回流端进行内毒素监测和细菌培养, 参考标准为细菌<100cfu/m L, 内毒素<0.25EU/m L。另外每个月也需要对透析液进行细菌培养以及内毒素检测, 同时也需要对其实施血气分析以及离子分析, 取样部位为透析器的入口一端, 参考标准仍为细菌<100cfu/m L, 内毒素<0.5EU/m L。

2.2 对B液和反渗水的质控标准

在对B液以及反渗水进行细菌检测的过程中, 每个月需要对B液进行细菌检测, 样本为全新开封的B液以及使用过程中的B液, 参考标准为<100cfu/m L, 另需要对不同批次的A液以及B液进行抽样检查, 对其实施细菌培养和离子分析, 细菌参考数值仍为<100cfu/m L, 离子分析结果以出厂检测数据为准[4]。同时每年也需要对反渗水进行化学污染物的检测, 取样部位为供水管道的末端, 每次取样为1000ml, 将其送到矿产资源检测中心进行检测, 检测标准为YY0598-2015标准, 同时也需要按照相关治疗用水 (浓缩物) 质量标准执行。同时也需要做好血液透析机的消毒工作以及预防性的维修工作, 定时的进行电导度的检测, 若出现了问题需要及时对其校准。另外每个月需要对透析液进行内毒素和细菌检测, 对透析液进行血气分析和离子分析, 保证到每一台透析机每年至少可以进行1次的检测, 并需定期对透析机进行校对。如有必要, 可对其进行定标处理, 保证到透析机能够完全按照相关要求工作。

2.3 对浓缩液的质量控制

目前血液透析使用的浓缩液为A液和B液, A液为酸性液体, 不易出现微生物, 但B液为碳酸氢钠溶液, 为碱性溶液, 极易被污染。因此重点监测对象为B液。在质量控制过程中, 首先必须要使用正规厂家生产的有明确许可证和批号的成品液, 并需严格密封储存, 避免阳光直射, 有良好的通风性。另外为了彻底的避免出现细菌滋生, B液需在24h内使用, 超过时间需废弃。在治疗过程中尽量保证B液容器口的清洁, 避免外源性因素对B液造成污染。针对不同的透析机器, 可以对其配置相应的防护盖保护液体。同时每个月也需要对B液进行抽样检验, 并对其实施细菌培养, 分析是否被污染, 抽检对象为未使用和使用中的B液。并需对不同批次的B液进行抽样检验, 对其实施细菌培养和离子分析, 避免出现已被污染的B液仍在使用的情况。而在对患者实施在线血液滤过的治疗时, 可以使用联机干粉对B液进行替代。

3. 我院目前在血液透析用水及透析液质量控制方面的情况分析

使用上文中的质量控制标准进行分析后, 可以发现我院目前在血液透析用水及透析液质量控制方面的情况基本能够达到相关要求, 可以对患者起到较好的临床治疗效果。但仍需注意的是, 这种效果有待完善以及坚持。通过这种方式能够更好的保证到血液透析治疗工作的正常进行。

4.结论

对于血液透析的治疗而言, 找出血液透析过程中的质量控制手段, 并对在质量控制过程中出现的问题进行分析就显得极为重要。通过本次研究显示, 严格按照相关规定是可以保证到血液透析用水以及透析液质量的, 但需要进行不断的完善和保持。

参考文献

[1]张亮, 许军, 谢迅雷, 等.血液透析装置的质量控制及其检测方法[J].医疗卫生装备, 2015, 36 (10) :94-97.

[2]汪佶, 章莉, 盛美华, 等.血液透析用水及透析液质量控制的实践与探讨[J].中国医疗设备, 2015, 30 (5) :122-124.

[3]冯艳平.护患合作质量控制对提高维持性血液透析患者液体摄入依从性的研究[J].护理实践与研究, 2015, 12 (1) :1-4.

血液透析用水篇4

1 透析用水处理设备现状

过去, 我国对血液透析用水只规范了最终产水的质量[3,4], 而对透析用水处理设备的处理工艺未做任何要求。生产厂家将GB T19249《反渗透水处理设备》、GB 9706.1《医用电气设备第1部分:安全通用要求》、YY0572《血液透析和相关治疗用水》等相关通用标准进行组合, 制定自己的企业标准, 并按照企业标准进行检测, 顺利拿到相关注册证件[5]。因此导致我国目前透析用水处理设备样式繁多[6,7,8]的状况。图1、图2分别是北京市两家血液净化中心于2008年和2009年安装的两套不同品牌的水处理设备。虽然两套设备都能达到透析用水YY0572《透析液和相关治疗用水》的要求, 但其预处理部分各个组件的配制和排列均有所不同。

从图不难看出, 此两套设备无论预处理部分哪一个罐体发生故障, 都必须切断供水才能进行修理。若故障发生在透析治疗过程中, 短时间内又不能修复, 则只能停止供水, 停止治疗。

2 预处理各组件功能分析

表1列明了预处理各组件滤除的物质以及未经此步骤可能的危害。若不经过锰砂罐, 下游水中铁含量高可能会使树脂中毒, 但短暂的树脂损害可以换来患者治疗的正常进行, 也未尝不可。而且锰砂罐也并非反渗透预处理部分的必需组件, 即使跳过对最终透析用水的质量并无太大影响。若不经过树脂罐进行离子交换, 进到反渗机的水就会含有大量钙镁离子, 容易在反渗透膜表面沉积。但正常运转中的反渗透设备膜表面液体不停流动, 钙镁实则难以沉积, 短时内不会对反渗膜造成严重损伤。同时以反渗透膜对钙镁的排斥率, 可以保证透析用水符合标准。然而, 若未经过活性炭罐的处理, 后续的步骤中也不可能将残余氯去除, 而残余氯会对患者直接造成溶血的危害, 因此此项绝不可以跳过!

3 预处理部分改造实践

“旁路”是血液透析机中的必要结构, 可以不经过透析器将透析液直接排入下游。水处理设备预处理部分中是否可以通过增加旁路而提升设备整体的稳定性, 保证设备在血液透析治疗过程中不会因为预处理设备故障而停止供水?

根据上述分析, 通过在管路连接中增加旁路和手阀, 在需要时进行切换, 可以保证透析用水的正常供应。各组件顺序依次为:粗过滤器—锰砂罐—活性炭罐1—活性炭罐2—树脂罐1、2—保安过滤器;活性炭罐为串联, 两罐同时使用;树脂罐则由一个“一拖二”流量型控制头连接控制两个罐体, 一用一备, 自动切换, 如图3所示。在设备正常运转过程中, V1、V2、V3、V4、V6、V7、V9、V10、V12、V13、V15 (共11个) 开启;V5、V8、V11、V14 (共4个) 关闭。

若遇锰砂罐、树脂罐故障, 都可以使用旁路跳过。活性炭罐因绝对不能跳过, 故使用两只活性炭罐 (每只罐体均可保证整个系统残余氯的去除要求) , 保证在某一罐体故障时水处理设备整体的正常运行, 相关阀门切换情况见表2。正常使用时两罐串联, 亦满足美国医疗仪器促进协会 (AAMI) 的推荐要求。

4 讨论

血液透析用水水处理设备中任何一个组件都有其确切的功能, 都必须保证患者治疗过程中的安全。因此在使用旁路阀跳过预处理某一项时, 必须注意包括但不限于如下几点:①跳过预处理组件应保证在没有破膜和膜组件中没有其他损坏的前提下进行;②所有旁路的使用均是临时、应急的措施, 须抓紧时间排除故障, 切不可长期“带病工作”!③跳过石英砂罐后, 保安过滤器承载负荷增加, 须观察保安过滤器压力变化, 如有需要则更换滤芯, 以免造成反渗透主机供水不足, 影响产水;④跳过锰砂罐后, 树脂罐中树脂可能不可逆中毒, 须观察下游水质软化情况, 如有需要则适当调整再生周期, 如有必要则更换树脂;⑤跳过锰砂罐或树脂罐后, 高价阳离子需要在反渗透系统中清除, 此时电导率可能有所上升, 须观察电导率变化情况, 如有需要则可适当增加排废, 保证产水质量;⑥活性炭罐从串联使用切换至单独使用, 须对残余氯浓度进行检测, 确保单罐可有效清除残余氯后方可连续供水。

随着血液透析治疗技术的广泛应用, 各国相关主管部门和团体组织相继制定了相关的水处理设备标准。2010年底我国正式发布了首部透析用水处理设备的技术标准YY0793.1-2010《血液透析和相关治疗用水处理设备技术要求第1部分:用于多床透析》, 该标准于2012年6月起实施。这部标准规范了血液透析用谁处理设备的工作条件、水质、电气、材料等诸多要求, 更细化了对水处理设备的要求。其中对旁路阀的使用规定为“在保证处理水水质的前提下, 水处理设备允许使用旁路阀, 以保证装置故障时能持续供水, 旁路阀及其他重要装置应有明确标识。”

在实践中, 本文所述方法已经应用于很多医院。但由于水处理生产厂家设计安装水平参差不齐, 而且在预处理部分安装旁路阀增加了水处理安装过程的工作量, 加之行业标准也没有对旁路阀的安装有强制规定, 因此各水处理厂家不一定会将旁路作为标准配置。作为设备的使用方, 各血液净化中心应该明确血液透析用水处理设备与普通水处理设备的区别, 在设计、安装之初先与厂方做好沟通协调工作, 保证血液透析治疗的正常进行。

参考文献

[1]梅长林, 叶朝阳.实用透析手册[M].北京:人民卫生出版社, 2003.

[2]王质刚.血液净化设备工程与临床[M].人民军医出版社, 2006, 6.

[3]YY0572-2005《透析液和相关治疗用水》[S].

[4]陈香美.血液透析标准操作规程 (SOP) [M].人民军医出版社, 2010, 3.

[5]陈仙明, 刘弋青, 吕维敏.透析用水处理设备标准的研究进展[J].生物医学工程研究, 2010, 29 (1) :55

[6]李荣国.血液透析水处理系统的原理和安装探讨[J].医疗装备, 2014, 26 (4) :77-78.

[7]邹冬梅, 蔡颖尔.血液透析水处理系统的组成以及发展方向[J].临床医学工程, 2010, 17 (10) :117-119.

[8]赵作宁, 曹枫.液透析用水—水处理系统预处理部分的配制与维护[J].中国医疗设备, 2008, 23 (8) :86-88.

血液净化用水处理系统原理篇5

1 前处理系统

1) 加压系统。加压系统是水处理系统的动力来源, 通常情况下水源压力为0.1~0.2MPa, 属于压力较低的水源。在反渗透机开始运转后, 在多级高压泵的作用下通常会导致反渗透机发生水低压报警, 严重影响反渗透系统的工作。所以在前处理系统中增加水箱和增压泵来保证持续供给足够压力的水, 同时水箱还能够预先沉淀水中固有的大颗粒泥沙, 降低水处理系统的压力, 提高水处理系统的工作效率[2]。

2) 砂滤系统。砂滤系统的主要作用是消除水中的各种悬浮颗粒、藻类和泥沙等, 系统主要包括缸体和填料, 这里的填料为石英砂。在砂滤系统工作中, 透析用水会通过石英砂填料层, 以完成第一次过滤, 在此之后从缸底的防漏网罩通过后再经中心管流出缸体, 进入下一部处理系统。在使用过一定期限之后, 填料层会沉淀一定数量的泥沙、杂质及藻类悬浮物, 而这些沉淀物会严重影响砂滤系统的过滤效果, 这就需要定期对填料进行反向冲洗, 以保证砂滤系统的正常运转。在反向冲洗过程中, 水流方向是与过滤工作时相反的, 水由中心管流入缸底, 进而对石英砂填料完成冲洗, 最后废水由废水口排除, 通过反向冲洗, 将砂滤系统冲洗干净, 保证砂滤系统的最佳过滤状态。

3) 碳滤系统。碳滤系统与砂滤系统一样由缸体和填料组成, 区别则是填料的种类有所不同, 在碳滤系统中的填料为活性炭。碳滤系统是利用活性炭的吸附作用消除水中的有机物和游离氯。游离氯对目前临床上常用的透析膜具有极大的损害作用, 有效的消除水中的游离氯能够对透析膜起到一定的保护作用, 延长透析膜的使用寿命[3]。与砂滤系统一样, 在使用一定期限后需要对碳滤系统进行反向冲洗, 从而释放活性炭所吸附的游离氯和有机物, 以保证碳滤系统的最佳工作状态。其反向冲洗工作的原理和方法与砂滤系统相同。

4) 软化系统。水软化系统的主要作用是消除水中的钙镁离子以降低水的硬度, 使水满足反渗透机所需要的硬度要求。水软化系统主要包括缸体、填料和盐缸三个部分, 其中填料为树脂。目前较常用的树脂填料为强酸性钠离子阳离子树脂, 通过发生钠离子和钙镁离子的交换反应以完成水的软化, 反应公式如下:

通过以上反应, 能够将水中大部分的钙镁离子消除, 从而达到降低水质硬度的要求。与碳滤系统和砂滤系统一样, 在使用一段时间之后, 树脂中的钙镁离子将达到饱和, 从而严重影响水软化系统的作用, 不能将通过的水进行软化, 这时需要对树脂进行反向反应达到再生的目的, 其方法就是使用定量的饱和盐水通过水软化系统, 使其发生逆反应, 置换出树脂中的钙镁离子, 这样就能够恢复树脂的软化水质作用。

2 反渗透主机和消毒装置

1) 反渗透主机。反渗透主机的作用与过滤装置有所不同, 它主要是为了去除水中的盐和残留的有机物。反渗透主机包括两个部分, 精密过滤器和反渗透膜。经过前处理系统处理后的水在经过精密过滤器时进行最后一次处理, 进一步消除水中的细小颗粒, 再通过反渗透膜组件, 在反渗透膜的一定压力作用下把水分离为两个部分, 一部分为淡水 (即反渗水) , 另一部分为浓缩水。全部的反渗水在汇集后以备透析使用。反渗透膜同样需要定期清洗其表面残留的沉积物并消毒, 同时也要清洗精密过滤器的过滤核心, 通过清洗和消毒能够有效延长反渗透膜和过滤核心的使用寿命。由于反渗透膜和过滤核心的造价较高, 所以在使用和清洗中必须严格执行操作规程。一旦清洗后仍不能符合使用标准, 应及时更换反渗透膜和过滤核心。

2) 消毒装置。消毒装置包括热消毒循环系统和化学消毒循环系统。合理的加热温度能够保证热水循环并对供水管路和反渗膜进行有效消毒。同时实时显示监测温度, 根据临床要求设置合理消毒时间, 一般采用每星期1次热消毒每次2个小时。

3 水处理系统的保养原理及水质监控

1) 保养原理。水处理系统的砂虑、活性炭、树脂及反渗透膜应根据当地水质及厂家要求进行清洗、再生和更换。同时应做好保养记录。石英砂应根据水的用量每周反洗1~2次, 一般以1年为更换周期;活性炭的反洗周期同样为1~2次, 一般以1年为更换周期;树脂的再生周期一般为2天, 更换周期为1~2年;反渗透膜清洗周期为1周1次, 一般每2~3年更换1次;过滤核心清洗周期为1周1次, 一般更换周期为1年。

2) 水质监控。纯水的p H值应保证在5~7为正常范围, 同时细菌培养保证每月1次, 细菌数要求为<200cfu/ml, 采样位置为输出管路末端;游离氯及水硬度检测每周1次, 化学污染物每年测定1次, 标准参考为2008年美国AAMl;内毒素检测至少每3个月1次, 细菌数要求<200cfu/ml, 内毒素<2Eμ/ml;采样部位同样为管路末端, 每台透析机每年至少检测1次。

4 结语

系统效能会随着使用时间的增加而降低, 细菌会污染反渗透膜及管道, 污染物超标会影响患者健康, 对系统本身的损坏也需要高昂的费用进行维护, 故需要了解水处理系统的工作原理及维护措施。质量管理包括了水系统的监测与维护, 监测可以在水质发生变化前发现问题, 维护可以预防系统的变化及处理无法预测的事件。每个透析单位应该有水处理系统各组成部件的持续监测与维护的标准及内容, 而且主要负责人必须清楚了解, 所有监测与维护内容必须记录备档以作为系统功效的记录, 并作为评估问题发生时的依据。水处理系统的质量及可靠性是关系产水指标能否达到透析用水标准的关键, 了解其工作流程、原理并做好维护保养是非常重要的。

摘要：由于血液净化 (透析) 在临床中广泛用于治疗肾功能衰竭, 透析的治疗效果也越来越重要。透析用水的质量直接决定了透析效果及透析后患者的生命安全和生活质量, 而水处理系统的正常与稳定是保障透析用水质量的关键。本文通过分析血液净化中心水处理系统的原理, 包括水处理系统的前处理系统和反渗主机, 以提高水处理系统的稳定性, 保证血液透析的治疗效果。

关键词：透析用水,水处理系统,原理

参考文献

[1]余华良.水处理系统的结构, 原理及对血透用水质量的影响[J].中国医疗设备, 2009.

[2]史家玲.浅析血液透析水处理过程的安全管理[J].中国保健营养, 2012.

血液透析用水篇6

血液透析这一临床医疗活动近几年来发展十分迅速,二甲以上的综合医院基本上都设置了血液透析科室。血液透析疗法由于其具有操作简捷、机理确切、过程直观、效果迅速的特点,使得血液透析疗法的临床意义及价值越来越被人们充分肯定,而且对许多传统的临床医疗模式提出了挑战与革命。

血液透析医疗活动的开展完全依赖于血液透析机的正常运转这一平台,血液透析治疗活动的最显著的特点是:工作的每一时刻,最重要的是以连续不断地消耗高质量的、充足的纯净水(RO水)作保证。

目前在我国绝大多数医院,对血液透析的水处理部分的重视不够,没有相关技术人员及知识的支撑。人们往往总是,首先关注血液透析的临床活动和新技术开展;重视其活动的治疗人次,经济效益。而最容易被忽视的是血液透析活动中的水处理系统,最不了解的是水处理系统的前级预处理部分。医院要建立透析科室,在同血液透析机代理商的采购招标(谈判)中,仅将水处理系统作为附带设备顺便配置解决。

1 配置

1.1 配置原则

血液透析用水的水处理系统总体上来说可分为两部分,前半部分为预处理,后半部分大多是反渗透装置。现在,水处理系统的预处理部分基本上都是按照人们设定好的程序自动转换工作状态,日常不太需要人去干预和操作,工作运行似乎是处于自动的、无声无息中。实际上,水处理系统的工作质量的鉴别,是看它输出的水的质量。这也是唯一判别水处理系统品质的优劣、工作状况的标准。而不是看它在“工作”,在供水。在这一点上许多医院的血液透析科室的工作人员总是缺乏对水处理设施的正确认识及相关技术。尤其是预处理部分既没有什么复杂机械,也没有高技术电子电路,似乎是一种免维护、无操作、能永远“正常”工作(使用)的设施。

从科学的角度出发,血液透析科的水处理系统较难配套,而配置的难点又是其预处理部分,水处理系统及其预处理各单元的配置的求解,首先要确定和明白自己的水源和要达到的目的水的质量、水量。然后依此而做出高效的、安全的、经济的实现目标的科学安排。

1.2 配置程序

(1)确定水源是地下水,还是地表水?要尽可能选择感官性状好、污染少、杂质成分单纯、指标稳定、水量充盈的水源作为血液透析科室的供水。

(2)分析水质对水源要进行不同时段的多批次取样,并要求当地有关水文,地质和环保部门予以协作。进行系统地、全面地分析,以求得真实客观的水质分析报告或变化曲线图表。

(3)确定流程针对水样分析结果,设计合理的水处理流程。给出科学配置。并对日后的使用与维护给出原则性的指导。

2 配置举例

某医院要建置一个拥有不少于25台(床)的血透机同时工作的透析室,并要做到每天两个班次的透析治疗。

2.1 用水量估算

一般常规透析治疗,透析机的流量多选为500ml/min。透析机在自检和冲洗消毒程序时常会自动调整机器流量为800ml/min。故此,综合考量应认为透析机平均流量为q(q=600ml/min)。

一般情况每血透治疗一人次,从开机进入自检程序到结束治疗,再进入消毒冲洗总共运行时间不少于5.5h。

由此得,血透治疗一人次约需水量为Q,

Q=600×60×5.5=198(kg)

在此,取Q=200kg

这样,可以得出25台(床)机器全部运行时的总流量为q(总透)

q(总透)=600×25=15 (L/min)

每工作日透析治疗50人次需水量为Q(d透)

则,Q(d透)=50×200=10000kg=10T

另外,还应将配制透析液以及透析器的复用水等因素计算在内。透析液配制取水只影响水处理(反渗机)的瞬时出水量(水压),而不再增加总用水量(因为在透析机的流量中已包含了吸进去的浓缩透析液)。

透析器复用(不包括血路管道),经验所得,每支透析器复用平均耗水约为30L。

故,复用总需水为Q(复)。

有,Q(复)=30×50=1500(L)

由以上得出,每工作日共需纯净水(RO水)为Q(RO)

则,Q(RO)=Q(d透)+Q(复)=11.5T

水处理后级的反渗装置的制水率仅为50%～70%之间,考虑到水处理系统的效率是随着时间而下降的,因此估算时只能保守取值,即认为反渗机的制水率为50%。这样则有,预处理的出水量及流量。

故,Q(软)=11.5/50%=23T

q(软)=(q(总透)+q(复))/50%=(15+3)/50%

=36(L/min)=2.16m3/h

(这里认为q(复)=3L/min)

2.2 确定预处理流程

水源确定后,对水质进行分析,分析报告是水源水质接近一类水质的目标,没有过量的某一物质污染和矿化。因此,可以按图1做基本设置。

其中:1.止回阀,2.进水加压泵,3.100μm粗滤器(能反流冲洗),4.20μm细滤器(滤芯一次性),5.砂滤(表面变性处理石英砂或锰砂),6.钠离子交换器,7.活性炭滤器,8.(5μm～10μm)精滤器,9.反渗机。

2.3 离子交换器设计

已知:

处理水量为:Q软=23T,

原水总硬度:Ho=5.0mmol/L,

出水剩余硬度要求为:Hc=0.03mmol/L每两天再生一次。离子交换剂为Na型阳树脂,交换容量为E (交)1000mol/m3

计算:

一个再生周期应去除的硬度为:

E=2(Ho-Hc)Q软=2HoQ软=2×5×23=230(mol)

故所需交换剂体积为:W=E/E (交)=230/1000=0.23m3交换器容器选择500型(508×1700)。则有:

D=0.508m S=0.2026 m2

则可以得出需填装交换剂层厚度为:

H=W/S=0.23/0.2026=1.135m

取H=1.15m则实际需交换剂为:

W实=1.15×0.2026=0.233m3

2.4 活性炭用量估算

因为反渗透膜对水中的氯特别敏感,易受伤害,所以血透水处理中的活性炭滤器的第一要务是去除水中的剩余氯。实践证明,当水流流过滤器与活性炭接触的时间大于6min能去除游离氯,当大于10min时能去除氯胺。因此,可得出所需活性炭体积为V:

V=水的流量×流过活性炭时间=2.16×1/6=0.36(m3)

活性炭容量可选择650T型的(685×1800)则有,

S=πR2=0.371m2H=v/s=0.97m

3 检测与维护

3.1 流程水路压强

水的净化处理是一个多级过程,所有的处理单元总体上都是串接起来的,每一个处理单位不仅要完成好相应的任务还要为下一级做好准备,所以首先要保证水流的畅通性,即串接的水路上各点的水压强。

当所有用水设备全部运行时,即最大需(供)水量时。第一要查看D点水压,即Vd≥2.5kg/cm2。否则,后面的反渗机会低水压保护、停止运行。为了确保D点的水压,不小于反渗机设定的入水、水压下限值。B点必须是Vb≥3.5kg/cm2。

如果Va≥3.5kg/cm2就可以不用启动进水加压泵,或省去该泵。当Vc和Vb之间的压强差超过0.5kg/cm2时,须立即清洗滤器3或更换滤器4,Vd和Vc之间的压强差不能超过0.7kg/cm2否则说明活性炭、树脂反冲洗不充分。

3.2 水质主要指标监测

当水处理系统安装完成并投入运行后应进行认真监测并做好纪录,绘制好反应变化曲线。

开始连续10个工作日每天分别在E、F点取样。主要分析3个指标:①总硬度总硬度可以判定离子交换树脂的工作状况并可依此变化曲线,找出树脂的准确、经济再生周期。②总有机碳(Toc)总有机碳可以判定活性炭的吸附容量及性能,并可依此估算出活性炭的反洗周期。③剩余氯剩余氯和总有机碳的测定值都可作为活性炭性能衰退或失效的判断依据。

当交换树脂的出水总硬度≥0.1mmol/L时,须要再生。当离子交换树脂的再生周期下降到原来的1/2～1/3时,就要考虑对树脂进行更新。

活性炭柱吸附终点的控制如果用余氯的泄漏量作控制点,那么当出水余氯含量≥0.1mg/L时,活性炭须得更新。

摘要：血液透析用纯净水的水质量以及制水效率、运行成本，主要取决于水处理系统的前级预处理部分。本文针对取水的水源状况和用水要求，例举水预处理部分的配置原则、流程、维护及水质监测。

关键词：血透机,水处理系统,水预处理配置,水质监测

参考文献

[1]于仲元，等．血液净化[M]．北京：现代出版社，1994：7．

[2]高乃云，等．饮用水强化处理技术[M]．北京：化学工业出版社,2005：5．

[3]殷衡基．血液透析机纯净水直供式系统的分析[J]．医疗设备信息．2007(4)：98-99．

[4]尤伟．血液透析用水系统方案探讨[J]．医疗卫生装备．2006(4)：46．

血液透析用水篇7

在做透析治疗中,透析液中所含有的水通常要占到99%以上,而且由于透析膜对透析液中有毒物质扩散的非选择性,如果透析液中含有对人体有害的化学物质和微生物,它们将通过扩散进入人体,使透析病人发生急性和慢性的并发症,严重的甚至危及生命。因此,对于透析用水的要求要非常严格,目前,世界各国均制定了透析用水的化学标准和微生物标准[1]。由于我国在这方面起步较晚,还没有制定我们自己的透析用水标准,我们现在参照的是AAMI(Association for the Advancement of Medical Instrumentation) 1993年制定的透析用水和透析液的化学和微生物的标准。随着科学技术的发展和使用污染透析液对病人产生影响的更深入研究,以及许多治疗新方法的应用(在线血液滤过、高通量透析器等),要求透析用水的质量必须达到一个更高的标准。因此,现代水处理系统的的设计和安装重点放在如何进一步降低反渗水中化学物质和微生物的含量上,设计出了双反渗系统、反渗水管道热消毒系统,管道无死腔系统等。作为医院工程师要熟悉水处理系统的各部分结构,并在日常经常做些维护保养以保障水处理系统的正常运转[2]。

1 水处理系统的组成和功能

在分析原水中化学物质和微生物成分和含量的基础上,针对不同设备对某些物质的特殊清除性及对最终水质和水量的要求,确定水处理系统的组合,并且对组合中各个设备的技术数据进行严格的规定。一台完整的水处理系统的基本组成一般可以分为四个部分:进水部分,预处理部分,反渗水部分和输出部分。

1.1 进水部分

进水部分一般是选择市政生活用水,对于进水的基本要求是水质好,流量和压力稳定,在进水部分安装的主要部件是供水增压泵,它的作用是保证进水压力和流量的恒定,进水压力不可低于2 kg/cm2。

1.2 预处理部分

预处理部分是专门过滤原水的,它主要由三个过滤器组成。

第一个是砂滤罐,在罐体内装有粒径在10μm～50μm之间的砂砾,砂砾按照个体体积由小到大自下而上地分层排列,砂砾容量占罐体的1/2～2/3之间。其作用是过滤掉原水中的絮状物及不溶于水的悬浮颗粒等。其中的锰砂可以去除原水中的铁离子和锰离子。

第二个是碳罐,内装颗粒状活性炭,容量是占罐体的1/2-2/3之间。城市用水都是用氯气来消毒,因此水中含有氯、氯胺,氯还会与水中有机物化和形成三卤甲烷(THM),浓度超标的氯和氯胺会破坏后面的反渗膜,如果水中的氯离子进入人体,时间长了会降低血色素,因此活性炭是过滤掉水中游离的氯、氯胺及一些有机物的唯一有效方式。同时也去除水中的异味。

第三个是树脂罐,即罐内装有树脂颗粒,容量也是罐体的1/2-2/3。树脂是用来滤除水中的钙镁等阳离子,因为如果钙镁离子浓度过高,长时间后会在反渗膜表面上形成碳酸钙和碳酸镁的沉淀,这种水垢的沉淀一个是损害反渗膜一个是会降低反渗膜的产水量,而且对患者来说,水质过硬时间长了会造成患者的“硬水综合症”。所以在这部分的树脂罐通过离子交换的形式对水进行软化。与树脂罐配合使用的是盐桶,内装浓度饱和的氯化钠溶液,再生的时候树脂罐吸入氯化钠,钠离子将附着在树脂上的钙镁离子置换出来并排出,以实现树脂的再生使用。

1.3 反渗水部分

反渗水部分是水处理的核心,它将前端处理的水经过反渗膜处理后变成最终透析用水。这部分包括RO(Reverse Osmosis,反口透)水反渗膜,高压泵和控制系统。

1.3.1 RO水反渗膜

为水处理系统的核心部件,前端处理过的水到反渗膜这里产生出用于透析的纯水。原水在这里分成两部分,一部分称为排斥水,会由管道排出,另一部分的水分子通过高压泵产生的压力渗透通过反渗膜,到达另一端产生纯水既透析用反渗水,在这一过程中,反渗膜前的各种杂质被阻隔,渗透膜清除了水中90%～98%的单价离子,95%～99%的二价离子和大于200Da的有机物。还可清除90%J～95%的水中溶解固体,包括:无机和有机污染物、细菌、致热原和一些微粒物质。反渗膜的重要指标是产水量,影响反渗膜产水量的因素有很多种,如温度、膜材料,膜面积,水压,水质等。其中温度的影响是最为显而易见的,通常在工作温度在25℃时产水量最佳,若温度每下降1℃则产水量会下降1.5%左右。除此之外,反渗膜本身每年大约还要有3%～5%的衰减,反渗水的产水量是可以计算出来的:产水流量=进水流量—排水流量。

1.3.2 反渗水的输出部分

主要是用于透析机的供水组成,按照供水方式分类一般可分为直供式和非直供式两种。这两种方式各有优缺点,可根据自己医院的具体情况选取合适的种类。直供式是指反渗机出来的反渗水直接通过管路供给透析机使用,其优点是减少了反渗水输送中的二次污染,保证水质优良。缺点是反渗水没有存水,停水时影响透析治疗。直供式水处理机产水量是按照透析机用水量的一倍设计。非直供式是指反渗水后面安装储水箱和水泵,用以保证停水时有充足的反渗水进行治疗,缺点是因为有储水箱,导致反渗水循环不畅,易发生二次污染。非直供式系统要求选择水处理机产水量按照透析机最大用水量设计。

1.4 输出部分

供水管路的管材比较理想的是不锈钢材料,但是造价过高。因此现在普遍选用的是高级UPVC材料,这种管材不仅成本低,安装也简便得多。用水量的计算:透析机在做常规透析的时候用水流量是500ml/min,高流量透析一般不会超过800ml/min,在线血滤是850ml/min。如果有透析机复用则用水量更大,另外透析液配置的时候瞬间水量也会很大。

2 水处理系统的日常维护

2.1 水处理系统

水处理系统的工作状态要每日监测,管路上安装的压力表是监测各部分水压的重要工具,还要定期检查纯水的生物特性和化学特性,如果发现异常应及时处理,保证该系统的运转正常。

2.2 进水部分

压力表每日监测,需要注意的是,有的厂家的增压泵长时间工作在无水的状态时有可能烧掉。

2.3 砂滤器

砂滤器尽量避免光照防止藻类滋生,监测前后压力差,内部的过滤器如果堵塞会导致出水量下降,砂砾一定要定期更换,预防细菌繁殖。

2.4 活性炭过滤器

活性炭过滤器因为这部分主要功能是过滤氯和氯胺,所以要定期检测出水的氯的浓度(小于0.5mg/L),为了保证活性炭的吸附能力,一定要按照要求执行反冲,根据使用情况一段时间后要更换活性炭。

2.5 软水过滤器

为了保证软化能力,树脂的定时再生是非常重要的,每天都要监测出水的硬度,盐桶里要保证有足够浓度的盐,因为时间一长树脂也会失效,所以要定期更换罐内的树脂。

2.6 反渗水装置