反滲透純水機系統在醫院應用的探討研究

黃旭輝

（廣州市花都區第二人民醫院，廣東廣州 510850）

1 反滲透水處理系統在醫院各科室的應用

1.1 檢驗科

水是醫學檢驗工作中必不可少的物質，清洗容器、混合溶劑、冷卻等都需要大量的水。原始水因為含有大量雜質，在很大程度上會影響化驗分析過程中的生化反應，因此不符合化驗分析工作的用水標準。同時，隨著醫學檢驗行業的蓬勃發展，檢驗科對實驗室用水的要求也日趨嚴苛，水質的優劣將直接影響到檢查結論正確與否；另一方面，隨著現代化醫院的建設，大多數檢驗室在發展中面臨著各種標本數量、檢查量急劇上升的挑戰。為了應對這些挑戰，醫院不得不進一步引進新型的檢查儀器設備、技術設備，甚至引入全自動工作控制系統和流水線，自動化設備以及精細的分析系統在檢測過程中對水質更加敏感。所以，為了提高化驗結果的準確度，必須進一步提純化驗分析水。反滲透（Reverse Osmosis，RO）水處理系統能有效過濾去水中99%以上的無機鹽，使出水水質達到檢驗用水的標準。因此，反滲透純水機系統在檢驗工作中的應用非常廣泛，二甲以上、配備生化分析儀器的醫院一般配備有反滲透純水機系統。

1.2 供應室

醫院內使用純水較多的部門是消毒供應室，因為醫療器械的清洗、消毒、滅菌等都需要用到大量的純水。由于自來水中因為含有泥沙、鐵銹、膠體物質、重金屬、游離氯、氯仿等有害物質，清洗器械將會在物品表面產生污垢、薄層和銹蝕，因此自來水不能直接用于醫療器械的清洗。根據醫院消毒及供應設備的相關文件要求，手術器械的終末漂洗用水電導率應不得大于15 μS/cm（25 ℃）。另外，按照國家的要求，自動回收式蒸汽鍋爐，采用鍋外水處理的，水的硬度應小于等于0.03 mmol/L；采用鍋內水處理的，水的硬度不得大于4 mmol/L。因為鍋爐使用自來水將會生成鍋垢，加快鍋爐的腐蝕，從而大大縮短鍋爐的使用壽命。反滲透純水機對所有鹽分的吸收水平能做到99%以上，出水電導率可保持在10 μS/cm（25 ℃）左右。因此使用純水不僅能把器械清洗得更干凈，而且能夠減少對設備的損害，為后期消毒工作奠定堅實的物質基礎。

1.3 血透室

血透室是指通過血液透析的手段，對因相關病變引起慢性腎功能衰竭或嚴重腎功能衰竭的病人實施腎臟替代療法的地方，是醫院為了治療慢性或急性腎功能衰竭疾病而開展的一個臨床科室。血液透析主要是利用半透膜的特性，把患者血液與透析液同時引進透析器，在透析膜兩側呈反方向流動，憑借半透膜兩側的溶度梯度、滲透梯度和水壓梯度，通過彌散、對流、吸附清除毒素，通過超濾和滲透排除人體中過剩的水分，同時補給身體必須的物質，以糾正電解質、酸堿平衡紊亂。由于透析液的濃度較高，需要用純水來稀釋，并且透析液直接與人體血液接觸，因此用來稀釋透析液的水不得含有一點雜質。沒有經過處理的普通原水中含有大量的微生物、細菌、病毒及有機物，它們直接接觸病人血液的后果不可設想。所以，血液透析用水必須經過純水設備深度過濾、完全達到醫療行業用水標準后方可使用。在透析室，除了透析過程需要用純水，清洗透析設備也需要用到大量純水，因此反滲透純水機系統是血透工作的必備裝備。

1.4 口腔、胃鏡等科室

口腔疾病的治療及手術通常在口腔內進行，顯然不可直接使用沒有經過純化處理的自來水。《醫療機構醫療用水衛生要求（批準稿）》中提出，口腔科綜合治療臺使用水應滿足GB 5749—2022《生活飲用水健康規范》的規定，“在非手術位置清洗，牙科手機高速運轉時冷卻、超聲潔牙設備用水都應使用過濾純水”。

內鏡技術中清洗水是洗消工作中的最關鍵、消耗較大、隱患較多的“耗材”，不同于家庭用水，清洗胃鏡用水要求較為嚴苛，主要是對細菌指標、潔凈度等有比較高的嚴格要求。2014 年開始我國制定內鏡清洗制水方面的參數要求，對于普通胃腸鏡的清洗消毒應以反滲水（飲用水或過濾水）為標準，而十二指腸鏡的水處理應以無菌水為標準。

2 反滲透純水機系統的工作原理及構成

2.1 工作原理

反滲透是一種利用選擇透過性膜的功能以壓力為推動力的膜分離技術，當系統中所加的壓力大于進水溶液滲透壓時，水分子不斷地透過膜，經過產水流道流入中心管，然后在一端流出水中的雜質，如離子、有機物、細菌、病毒等，被截留在膜的進水側，然后從濃水出水端流出，從而達到分離、凈化的目的。

反滲透純水機的工作流程為：原水→原水箱→原水泵→石英砂過濾器→活性炭過濾器→軟化樹脂→前置濾芯→高壓泵→RO 膜裝置→凈水箱→高壓泵→各用水點（圖1）。

圖1 反滲透水處理系統工藝流程

2.2 構成

反滲透純水設備體系是指圍繞反滲透膜而構建出的一種水質處理體系，一套完善的反滲透純水設備體系通常包括預處理部分、反滲透主機（膜過濾部分）以及配套檢測儀器儀表。

2.2.1 預處理部分

反滲透純水機預處理部分主要由原水泵、增壓泵、多介質過濾器、活性炭過濾網以及軟水處理器構成。

（1）原水箱。原水箱可以防止由于供水不穩定對水處理系統的損壞，確保整體系統的平穩運行，也為各裝置長期的性能可靠提供了保證，其材料大多為PE（聚乙烯）材料或不銹鋼材質。水箱內通常配備高水位浮球閥和低水位液位開關，當水平達到高點時，浮球閥封閉、暫停進水；當水位達到最低水位時，高水位浮球閥啟動、進行給水箱灌注。

（2）原水泵。該水泵的主要功能是對水源升壓，給預處理各裝置供給必要的運行電壓。水泵后用調節閥控制水壓和進出量，通常壓力保持在0.3～0.5 kg/cm2，保障系統平穩運行。

（3）多介質過濾器。多介質過濾網主要是由全自動控制閥、玻璃鋼，以及各種等級比例的石英砂所構成，能高效除去原水的淤泥、鐵銹以及部分膠體物，減少原水的濁度，并能自行完成反清洗。

（4）活性碳過濾器。活性碳材料過濾器由全自主的閥門、優質玻璃罐以及各種凈水的活性碳所構成，可以很高效的吸收原水的有色重金屬、游離氯、氯仿等危害化學物質，并且還可以自行完成反沖洗。

（5）食品級軟水器。食品級軟水器主要由全自主控制閥門、高品質玻璃鋼儲罐和食品級樹脂工藝所構成。使用食品級軟水器時，能高效除去水中的鈣、鎂等離子，使反滲透膜在長期運轉中不會因結垢而影響反滲透膜的壽命，而且樹脂可以被還原、不會被消耗。

2.2.2 膜過濾部分

反滲透純水機膜過濾部一般由前置濾芯、高壓泵、反滲透膜和各類控制與顯示儀器等構成。

（1）前置濾芯。前置濾芯是在原水進入膜之前的最后一個防護，它能高效除去之前處理時泄漏的超過5 nm 的物質，避免懸浮微粒流入反滲透膜元件，并在薄膜表層沉淀而污染薄膜元件。

（2）高壓泵。提高反滲透系統所需水壓，為溶劑和溶質之間的分離提供保障。高壓泵也是反滲透純水機的關鍵部件之一。

（3）反滲透膜組。反滲透薄膜組是由具有高度有序矩陣形式的聚合薄膜所構成的。它的平均孔徑是1～10 ?，相當于大腸桿菌的1/6000、病毒的1/3000，通過利用反滲透膜的分散特性，能高效除去溶液中的可溶解鹽類、溶膠、有機質、重金屬、加氯消毒后所形成的三鹵甲烷、病菌和微生物等的污物。反滲透膜過濾能有效過濾水中99%以上的無機鹽，將出水電導率控制在10 μS/cm（25 ℃）以下。

（4）純化水箱（成品水箱）。用來貯存提純后的原水，并由高壓泵輸送至各供水中心。純化水箱中設置高、低水位開關，以調節混床的給水泵。當純水箱水位達到最低水位后，低水位開關給系統傳輸信號，然后純水系統啟動工作，開始制水；水箱水滿（到達高水位）后，高水位開關給系統傳輸信號，然后純水系統停止工作。

2.2.3 檢測儀器、儀表

（1）反滲透系統配備膜前壓力表和膜后壓力表，對膜的工作壓力進行測量，同時設置工作回路進行指示，凈水流量計和污水流量計實時監測凈水、污水的流量。

（2）反滲透主機中還包括電導率計以及電阻率檢測儀。實時監測凈水質量，既簡單又便捷，可以隨時隨地觀察產品水的質量情況。

（3）預處理部分裝有壓力表，隨時觀測儀表工作狀況，并能及時判斷裝置運行狀況。

3 反滲透水處理系統日常維護保養

為了保障反滲透水處理系統長期、穩定運行，延長系統使用壽命，除了進行必要的維修保養之外，還需要定期更換各種耗材。在到達使用壽命之后，純凈水系統的耗材不但會影響過濾效率，而且超負荷的工作還會使整個反滲透裝置的工作速度變得遲緩，影響整個裝置的使用壽命。反滲透水處理系統的常用耗材包含石英砂、活性碳、軟化水樹脂、PP（聚丙烯）棉濾芯、反滲透膜等。

3.1 石英砂濾料

石英砂濾材的使用壽命一般為1～2 年。反滲透水處理系統通常選用高品質的精制石英砂，為純白色，所有石英砂濾材應嚴格遵照CJ 43—2005《水處理用濾料》標準生產加工，經粉粹、過濾、清水沖刷等工藝加工和二次過濾而成的各種水質處理濾料。其色白純凈、雜質少、多突棱、密度范圍大、機械強度高，截污力強、抗酸性能好，在過濾和清洗的過程中抗沖刷，物理化學特性穩定，是凈化水處理的理想材料。

石英砂和濾網組合，用來攔截水體里懸浮液膠狀的微粒污染物，進而發揮過濾效果。

3.2 活性炭濾料

活性炭濾料的使用壽命一般是1～2 年，能夠去除高分子有機物質、余氯等。活性炭對懸浮物的攔截力，主要源于活性炭與水的接觸面積。機組的濾波力量，在流量較低時大部分來源于對活性炭的篩除效果，流量較快時大部分來源于對活性炭粒子表面的吸收效果。在整個濾波流程中，活性炭所供應的粒子表面積越大對水中懸浮物的附著力就越高。

3.3 軟化水樹脂

軟化水樹脂工藝的使用壽命一般為1～2 年。軟化樹脂是一種帶有一定的活性基團的高化合物，一般的鈉分離轉換樹脂都含有一定量的鈉分離，當水體的鈣鎂離子含量較高時，離子交換樹脂能產生出鈉含量，功能基團與鈣鎂離子緊密結合，這樣就可以降低水中的鈣鎂離子含量，硬水就會變成軟水。

3.4 前置濾芯

前置濾芯的使用壽命約1～3 個月，利用精密濾網去掉進水殘余的懸浮液、無曲直粒體和膠狀雜質，使設備工作更加安全、可靠。裝置采用5 μm 熔噴濾芯，主要目的將上級過濾裝置漏出的、超過5 μm 的污染物全部去除，防止通過反滲透裝置破壞膜的表面、進而影響膜的脫鹽效果。

3.5 反滲透膜

反滲透膜的使用壽命一般為2～5 年。反滲透膜是一種模擬生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜，也是實現生物反滲透的關鍵元素。它通常由大分子物質制造，如醋酸纖維素薄層、芬芳族聚酰肼薄層、芳香族聚酰胺薄層等。

以上是反滲透系統耗材更換周期的基本情況，但是因為各地水質差異、所用設備頻率有所不同，具體更換周期及時間應根據現場的水質狀況和實際情況來確定。

4 反滲透水處理系統常見故障與維修技巧

4.1 故障1：純水箱水位低，系統不啟動、無法造水

發生此類故障后，采取的措施主要有兩個：①檢查是否停電，電箱是否斷開、保險絲是否燒斷；②檢查純水箱低水位控制器是否故障，純水箱低水位控制器是系統工作的發令者，其故障率通常較高。

4.2 故障2：系統正常工作但無純水流出

故障發生后可采取的措施有：①檢查原水箱是否有水；②檢查前置濾芯是否堵塞；③檢查逆止閥是否損壞；④查看電磁閥是否生銹、無法正常工作；⑤檢查RO 膜是否堵塞。

4.3 故障3：水滿后機器反復起跳

故障產生的原因可能為：①原水壓力不足；②逆止閥泄壓；③高壓開關失靈；④系統有泄壓現象。

4.4 故障4：純水流量不足

故障產生的原因可能為：①前置濾芯堵塞；②高壓泵壓力不足；③RO 膜堵塞；④廢水比例失調，或沖洗開關沒關緊。

4.5 故障5：不出純水

故障的處理措施：①檢查純水機管路，理順純水機管路；②檢測純水機的供電，如果純水機的供電正常，則測試變壓器的電流；③查看高壓開關及浮球開關有無故障，不能跳回；④檢測進水電磁閥是否，一般是首先擰開原電磁閥出水口、接上開關電源，檢測是否通水，通水則表示電磁閥控制損壞，不通水時則進入下一個檢測，開啟原進水球閥，檢測反滲透膜前濾芯是否阻塞，堵塞時需更換濾芯；⑤開啟反滲入膜純水口，如果不出水則說明反滲入膜失效；⑥檢測是否因廢氣排放量過大，使純、廢氣的比例失調；⑦檢測后置活化碳濾芯有無堵塞。

5 結束語

通過對反滲透純水機系統在醫院應用的探討、研究，對醫院用水標準、反滲透純水機系統結構組成、工藝流程以及相關維護保養有了進一步認識。但由于本次研究的層次性較為單一，在以后的醫院反滲透純水機系統的研究中應充分結合系統結構及實際需求，因地制宜、結合實際設計，以滿足醫院各科室的用水標準，保障醫院的正常運行。