血透室水處理系統(tǒng)原理和故障分析

文/趙江 陸夢婷

水處理系統(tǒng)是血透室非常重要的一個(gè)組成部分，是整個(gè)透析過程的心臟。只有通過水處理設(shè)備的凈化，才能獲得高品質(zhì)符合標(biāo)準(zhǔn)的透析用水。透析機(jī)能否正常工作，患者透析是否安全，都和水處理設(shè)備的正常運(yùn)行密不可分。所以，必須要維護(hù)保養(yǎng)好水處理設(shè)備，保證其正常運(yùn)行，降低其故障率，保證產(chǎn)品水的質(zhì)量符合國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《血液透析和相關(guān)治療用水》（YY0572-2015）的相關(guān)要求。

1 水處理系統(tǒng)的組成和原理

本院的水處理系統(tǒng)由預(yù)處理系統(tǒng)、主處理系統(tǒng)和供水循環(huán)管路三部分組成。

1.1 預(yù)處理系統(tǒng)

預(yù)處理系統(tǒng)由供水增壓泵、壓力控制器、壓力罐、砂濾罐、硬水軟化器、活性炭過濾器和精密保安過濾器組成。

整個(gè)水處理系統(tǒng)要求恒定的供水流量和供水壓力，增壓泵用以維持必須的最小水壓和流量。

壓力控制器控制供水壓在規(guī)定的正常范圍之間。

壓力罐具有緩沖作用，防止震動(dòng)和水流快速流過管道，維持水流量。

砂濾用于去除供水中10μm以上的顆粒物，供水中10μm以上的顆粒物會(huì)阻塞炭罐和軟化罐，損壞RO泵(反滲泵)和RO膜（反滲膜）。

軟水器用于去除水中的鈣鎂離子，其主要成分是鈉型陽離子交換樹脂。硬水中所含有的鈣鎂會(huì)形成水垢或礦物沉積在RO膜上，不僅損害RO膜，還會(huì)造成產(chǎn)水量的降低。水中的硬度成份與交換劑中鈉離子進(jìn)行交換，當(dāng)交換達(dá)到一定值時(shí)交換劑失效，為恢復(fù)其交換能力可用飽和氯化鈉溶液對其進(jìn)行再生。

活性炭過濾器用來去除水中的氯和氯胺，以及有機(jī)物、致熱原、色素等。氯胺不僅會(huì)造成患者溶血，同時(shí)也會(huì)損害RO膜。

精密保安過濾器用于去除大于5μm的細(xì)小樹脂和活性炭顆粒，阻止其對RO膜的損害。

1.2 主處理系統(tǒng)

主處理系統(tǒng)（反滲裝置）主要由反滲膜、反滲泵、監(jiān)測和控制系統(tǒng)組成，是水處理系統(tǒng)的核心部分。

表1：水處理常規(guī)維護(hù)明細(xì)表

表2：水處理生物及化學(xué)污染物監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)表

圖1：水處理系統(tǒng)流程圖

主處理系統(tǒng)中最重要的組成部分就是反滲膜。反滲膜利用反滲透原理，在外加壓力下使水溶液中某些成分選擇性通過膜，從而達(dá)到凈化、淡化和濃縮分離的目的。反滲膜可以清除水中90%～98%的單價(jià)離子、95%～99%的二價(jià)離子，也可以清除大的有機(jī)物、細(xì)菌、致熱原和微粒物等。

反滲泵為膜組件提供平穩(wěn)、不間斷的流量和合適的壓力。

監(jiān)測和控制系統(tǒng)用以控制和監(jiān)測水處理系統(tǒng)平穩(wěn)、有效的產(chǎn)水過程。

1.3 供水循環(huán)管路

本院采用PVC管作為輸送水管，將從主處理系統(tǒng)出來的成品水接到各臺(tái)透析機(jī)，未進(jìn)入透析機(jī)使用的成品水再通過水路循環(huán)進(jìn)入主處理系統(tǒng)，進(jìn)入下一次循環(huán)。這樣提高了成品水的利用率，減少了浪費(fèi)。

具體水處理系統(tǒng)流程參見圖1。

2 水處理系統(tǒng)的維護(hù)和監(jiān)測

為了保證產(chǎn)品水的水量和水質(zhì)，確保患者安全有效地進(jìn)行透析，必須定期對水處理系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和監(jiān)測。對于水處理系統(tǒng)的維護(hù)監(jiān)測可以分為三項(xiàng)內(nèi)容，分別是常規(guī)維護(hù)、消毒和生化污染物監(jiān)測。

2.1 常規(guī)維護(hù)

血透室的常規(guī)維護(hù)是保障水處理系統(tǒng)安全、有效運(yùn)行的重要組成部分，詳見表1。

2.2 消毒

為了減少微生物的生長與繁殖，防止微生物對人體引起不良反應(yīng)和并發(fā)癥，必須定期對水處理系統(tǒng)進(jìn)行消毒。

我院采用化學(xué)消毒（過氧乙酸消毒）的方式，每季度對水處理主機(jī)及循環(huán)管路進(jìn)行消毒。具體方法為，水處理循環(huán)管路連接所有透析機(jī)，用含有過氧乙酸的反滲水沖洗透析機(jī)，若透析機(jī)排出的液體中過氧乙酸有效濃度達(dá)到1500～2000mg/L后，即可停機(jī)進(jìn)行浸泡，浸泡時(shí)間不超過2小時(shí)。浸泡結(jié)束后對水處理循環(huán)管路和每臺(tái)透析機(jī)進(jìn)行徹底的沖洗并檢測過氧乙酸殘留濃度，檢測殘留量<1mg/L之后，方可將水處理系統(tǒng)和透析機(jī)投入使用。

2.3 微生物及化學(xué)污染物監(jiān)測

應(yīng)將透析用水送到具有國家認(rèn)證的檢測機(jī)構(gòu)檢測，以判定微生物及化學(xué)污染物含量是否符合標(biāo)準(zhǔn)，詳見表2。

3 水處理系統(tǒng)故障分析

在水處理系統(tǒng)運(yùn)行過程中，最棘手的就是出現(xiàn)產(chǎn)水中斷的情況，這將會(huì)影響到所有患者的透析安全和進(jìn)度。產(chǎn)水中斷的原因包括自來水供給故障、水處理預(yù)處理系統(tǒng)故障、水處理主處理系統(tǒng)故障和供水循環(huán)管路故障等?，F(xiàn)列舉三例產(chǎn)水中斷的情況，具體分析及排查過程如下：

案例1：

故障現(xiàn)象：低水量報(bào)警，水處理間自來水進(jìn)水增壓泵工作不穩(wěn)定。

故障排查：打開水處理控制機(jī)頭，發(fā)現(xiàn)控制增壓泵工作的繼電器在增壓泵長時(shí)間不工作時(shí)斷路，而在增壓泵小段時(shí)間內(nèi)間歇快速工作時(shí)不斷開合打火花。后發(fā)現(xiàn)是由于繼電器長期開合，造成觸點(diǎn)接觸不良。

故障解決：換了一個(gè)新的繼電器后，繼電器和增壓泵正常工作，低水量報(bào)警消失，故障排除。

案例2：

故障現(xiàn)象：低水量報(bào)警，水處理系統(tǒng)全面停止工作。

故障排查：水處理系統(tǒng)全部停工可能是水處理系統(tǒng)無輸入電壓，于是檢查配電箱是否正常工作，后發(fā)現(xiàn)配電箱中一個(gè)斷路器損壞。

故障解決：更換一個(gè)新的斷路器后，水處理間各設(shè)備開始工作，低水量報(bào)警消失，故障排除。

案例3：

故障現(xiàn)象：低水量報(bào)警。

故障排查：經(jīng)檢修發(fā)現(xiàn)，砂濾罐后的表頭壓力正常，硬水軟化罐和活性炭過濾器后的表頭壓力接近0。三濾罐反沖之后，樹脂罐內(nèi)控制出水方向的滑塊沒有復(fù)位，導(dǎo)致正常做水時(shí)，軟水沒有流入活性炭罐而流向了廢水管。

故障解決：人工復(fù)位滑塊位置后，三濾罐表頭壓力均恢復(fù)到正常值，低水量報(bào)警消失，故障排除。

4 小結(jié)

水處理系統(tǒng)的每個(gè)環(huán)節(jié)對于成品水的產(chǎn)生都是至關(guān)重要的。作為臨床醫(yī)學(xué)工程師，只有在了解水處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和原理的基礎(chǔ)上，做好水處理系統(tǒng)的監(jiān)測維護(hù)，遇到故障及時(shí)處理，才能保證成品水的水量和水質(zhì)滿足YY0572-2015《血液透析和相關(guān)治療用水》的要求，保證透析患者的透析安全和質(zhì)量。我院通過定期對水處理設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，顯著降低了設(shè)備故障率，延長了設(shè)備使用壽命，保障了透析用水水質(zhì)達(dá)標(biāo)，為本院透析患者提供了透析用水安全保障。