血液透析用水处理系统与水质监控

刁占帅，桑红娟

(1沭阳协和医院血液净化中心;2沭阳协和医院设备科，江苏沭阳223600)

血液透析用水处理系统与水质监控

刁占帅1，桑红娟2

(1沭阳协和医院血液净化中心;2沭阳协和医院设备科，江苏沭阳223600)

血液透析用水水质的好坏，直接关系到病人的透析质量，而水处理系统水质的好坏，不仅与我们前期选择机器质量的好坏有关，更重要的是做好使用过程中的日常管理和监测工作，根据监测的情况做好维护和保养工作。

血透水处理系统;维护和监测;超纯净透析

近年，随着高通量透析的逐渐推广，提出了超纯透析用水的概念，对水质提出了更高的要求。本文简单介绍了水处理系统的运行原理、安装流程、日常维护和监测，透析用水的质量监控以及超纯透析用水的概念。

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、pH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、pH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/mL，内毒素＜2EU/mL，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/mL，内毒素＞1EU/ mL，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pH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＞20mL/(h·mmHg·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800～1000mL/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/mL，内毒素＜0．03EU/mL［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。

［1］季大玺，邢昌赢．血液净化中心(室)水处理建设管理规范［M］．南京:东南大学出版社，2012:22 -44．

［2］王质刚，陈仙明，吕维敏．血液透析用水处理和透析液//王质刚．血液净化学［M］．第3版．北京:北京科学技术出版社，2010:59．

［3］王质刚．透析与肾移植实用手册［M］．北京:北京科学技术出版社，2007，100-101．

［4］朱弋，李晓东，吴新社．血液净化水处理系统结构及质量装备［J］．中国医学装备，2011，8(4):36．

［5］叶朝阳．血液净化的水处理配置和质量控制要求［J］．中国血液净化，2009，08:419．

［6］陈香美．血液净化标准操作规程［M］．南京:人民军医出版社，2010，14．

［7］中国医院协会血液净化中心管理分会．血液透析质量控制和管理指导原则［S］．中国血液净化，2010，9 (1):3．

［8］蒋建平，侯凡凡．超纯透析液对心血管系统的影响［J］．中国血液净化，2009，8(8):415

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2014-10-15