血透室水處理系統原理和故障分析

文/趙江 陸夢婷

水處理系統是血透室非常重要的一個組成部分，是整個透析過程的心臟。只有通過水處理設備的凈化，才能獲得高品質符合標準的透析用水。透析機能否正常工作，患者透析是否安全，都和水處理設備的正常運行密不可分。所以，必須要維護保養好水處理設備，保證其正常運行，降低其故障率，保證產品水的質量符合國家行業標準《血液透析和相關治療用水》（YY0572-2015）的相關要求。

1 水處理系統的組成和原理

本院的水處理系統由預處理系統、主處理系統和供水循環管路三部分組成。

1.1 預處理系統

預處理系統由供水增壓泵、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。

整個水處理系統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定的正常范圍之間。

壓力罐具有緩沖作用，防止震動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形成水垢或礦物沉積在RO膜上，不僅損害RO膜，還會造成產水量的降低。水中的硬度成份與交換劑中鈉離子進行交換，當交換達到一定值時交換劑失效，為恢復其交換能力可用飽和氯化鈉溶液對其進行再生。

活性炭過濾器用來去除水中的氯和氯胺，以及有機物、致熱原、色素等。氯胺不僅會造成患者溶血，同時也會損害RO膜。

精密保安過濾器用于去除大于5μm的細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

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

表1：水處理常規維護明細表

表2：水處理生物及化學污染物監測標準表

圖1：水處理系統流程圖

主處理系統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%的單價離子、95%～99%的二價離子，也可以清除大的有機物、細菌、致熱原和微粒物等。

反滲泵為膜組件提供平穩、不間斷的流量和合適的壓力。

監測和控制系統用以控制和監測水處理系統平穩、有效的產水過程。

1.3 供水循環管路

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

具體水處理系統流程參見圖1。

2 水處理系統的維護和監測

為了保證產品水的水量和水質，確保患者安全有效地進行透析，必須定期對水處理系統進行維護和監測。對于水處理系統的維護監測可以分為三項內容，分別是常規維護、消毒和生化污染物監測。

2.1 常規維護

血透室的常規維護是保障水處理系統安全、有效運行的重要組成部分，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和并發癥，必須定期對水處理系統進行消毒。

我院采用化學消毒（過氧乙酸消毒）的方式，每季度對水處理主機及循環管路進行消毒。具體方法為，水處理循環管路連接所有透析機，用含有過氧乙酸的反滲水沖洗透析機，若透析機排出的液體中過氧乙酸有效濃度達到1500～2000mg/L后，即可停機進行浸泡，浸泡時間不超過2小時。浸泡結束后對水處理循環管路和每臺透析機進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，方可將水處理系統和透析機投入使用。

2.3 微生物及化學污染物監測

應將透析用水送到具有國家認證的檢測機構檢測，以判定微生物及化學污染物含量是否符合標準，詳見表2。

3 水處理系統故障分析

在水處理系統運行過程中，最棘手的就是出現產水中斷的情況，這將會影響到所有患者的透析安全和進度。產水中斷的原因包括自來水供給故障、水處理預處理系統故障、水處理主處理系統故障和供水循環管路故障等。現列舉三例產水中斷的情況，具體分析及排查過程如下：

案例1：

故障現象：低水量報警，水處理間自來水進水增壓泵工作不穩定。

故障排查：打開水處理控制機頭，發現控制增壓泵工作的繼電器在增壓泵長時間不工作時斷路，而在增壓泵小段時間內間歇快速工作時不斷開合打火花。后發現是由于繼電器長期開合，造成觸點接觸不良。

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

案例2：

故障現象：低水量報警，水處理系統全面停止工作。

故障排查：水處理系統全部停工可能是水處理系統無輸入電壓，于是檢查配電箱是否正常工作，后發現配電箱中一個斷路器損壞。

故障解決：更換一個新的斷路器后，水處理間各設備開始工作，低水量報警消失，故障排除。

案例3：

故障現象：低水量報警。

故障排查：經檢修發現，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，樹脂罐內控制出水方向的滑塊沒有復位，導致正常做水時，軟水沒有流入活性炭罐而流向了廢水管。

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

4 小結

水處理系統的每個環節對于成品水的產生都是至關重要的。作為臨床醫學工程師，只有在了解水處理系統結構和原理的基礎上，做好水處理系統的監測維護，遇到故障及時處理，才能保證成品水的水量和水質滿足YY0572-2015《血液透析和相關治療用水》的要求，保證透析患者的透析安全和質量。我院通過定期對水處理設備進行維護，顯著降低了設備故障率，延長了設備使用壽命，保障了透析用水水質達標，為本院透析患者提供了透析用水安全保障。