血透室水处理系统原理和故障分析

文/赵江 陆梦婷

水处理系统是血透室非常重要的一个组成部分，是整个透析过程的心脏。只有通过水处理设备的净化，才能获得高品质符合标准的透析用水。透析机能否正常工作，患者透析是否安全，都和水处理设备的正常运行密不可分。所以，必须要维护保养好水处理设备，保证其正常运行，降低其故障率，保证产品水的质量符合国家行业标准《血液透析和相关治疗用水》（YY0572-2015）的相关要求。

1 水处理系统的组成和原理

本院的水处理系统由预处理系统、主处理系统和供水循环管路三部分组成。

1.1 预处理系统

预处理系统由供水增压泵、压力控制器、压力罐、砂滤罐、硬水软化器、活性炭过滤器和精密保安过滤器组成。

整个水处理系统要求恒定的供水流量和供水压力，增压泵用以维持必须的最小水压和流量。

压力控制器控制供水压在规定的正常范围之间。

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。

砂滤用于去除供水中10μm以上的颗粒物，供水中10μm以上的颗粒物会阻塞炭罐和软化罐，损坏RO泵(反渗泵)和RO膜（反渗膜）。

软水器用于去除水中的钙镁离子，其主要成分是钠型阳离子交换树脂。硬水中所含有的钙镁会形成水垢或矿物沉积在RO膜上，不仅损害RO膜，还会造成产水量的降低。水中的硬度成份与交换剂中钠离子进行交换，当交换达到一定值时交换剂失效，为恢复其交换能力可用饱和氯化钠溶液对其进行再生。

活性炭过滤器用来去除水中的氯和氯胺，以及有机物、致热原、色素等。氯胺不仅会造成患者溶血，同时也会损害RO膜。

精密保安过滤器用于去除大于5μm的细小树脂和活性炭颗粒，阻止其对RO膜的损害。

1.2 主处理系统

主处理系统（反渗装置）主要由反渗膜、反渗泵、监测和控制系统组成，是水处理系统的核心部分。

表1：水处理常规维护明细表

表2：水处理生物及化学污染物监测标准表

图1：水处理系统流程图

主处理系统中最重要的组成部分就是反渗膜。反渗膜利用反渗透原理，在外加压力下使水溶液中某些成分选择性通过膜，从而达到净化、淡化和浓缩分离的目的。反渗膜可以清除水中90%～98%的单价离子、95%～99%的二价离子，也可以清除大的有机物、细菌、致热原和微粒物等。

反渗泵为膜组件提供平稳、不间断的流量和合适的压力。

监测和控制系统用以控制和监测水处理系统平稳、有效的产水过程。

1.3 供水循环管路

本院采用PVC管作为输送水管，将从主处理系统出来的成品水接到各台透析机，未进入透析机使用的成品水再通过水路循环进入主处理系统，进入下一次循环。这样提高了成品水的利用率，减少了浪费。

具体水处理系统流程参见图1。

2 水处理系统的维护和监测

为了保证产品水的水量和水质，确保患者安全有效地进行透析，必须定期对水处理系统进行维护和监测。对于水处理系统的维护监测可以分为三项内容，分别是常规维护、消毒和生化污染物监测。

2.1 常规维护

血透室的常规维护是保障水处理系统安全、有效运行的重要组成部分，详见表1。

2.2 消毒

为了减少微生物的生长与繁殖，防止微生物对人体引起不良反应和并发症，必须定期对水处理系统进行消毒。

我院采用化学消毒（过氧乙酸消毒）的方式，每季度对水处理主机及循环管路进行消毒。具体方法为，水处理循环管路连接所有透析机，用含有过氧乙酸的反渗水冲洗透析机，若透析机排出的液体中过氧乙酸有效浓度达到1500～2000mg/L后，即可停机进行浸泡，浸泡时间不超过2小时。浸泡结束后对水处理循环管路和每台透析机进行彻底的冲洗并检测过氧乙酸残留浓度，检测残留量<1mg/L之后，方可将水处理系统和透析机投入使用。

2.3 微生物及化学污染物监测

应将透析用水送到具有国家认证的检测机构检测，以判定微生物及化学污染物含量是否符合标准，详见表2。

3 水处理系统故障分析

在水处理系统运行过程中，最棘手的就是出现产水中断的情况，这将会影响到所有患者的透析安全和进度。产水中断的原因包括自来水供给故障、水处理预处理系统故障、水处理主处理系统故障和供水循环管路故障等。现列举三例产水中断的情况，具体分析及排查过程如下：

案例1：

故障现象：低水量报警，水处理间自来水进水增压泵工作不稳定。

故障排查：打开水处理控制机头，发现控制增压泵工作的继电器在增压泵长时间不工作时断路，而在增压泵小段时间内间歇快速工作时不断开合打火花。后发现是由于继电器长期开合，造成触点接触不良。

故障解决：换了一个新的继电器后，继电器和增压泵正常工作，低水量报警消失，故障排除。

案例2：

故障现象：低水量报警，水处理系统全面停止工作。

故障排查：水处理系统全部停工可能是水处理系统无输入电压，于是检查配电箱是否正常工作，后发现配电箱中一个断路器损坏。

故障解决：更换一个新的断路器后，水处理间各设备开始工作，低水量报警消失，故障排除。

案例3：

故障现象：低水量报警。

故障排查：经检修发现，砂滤罐后的表头压力正常，硬水软化罐和活性炭过滤器后的表头压力接近0。三滤罐反冲之后，树脂罐内控制出水方向的滑块没有复位，导致正常做水时，软水没有流入活性炭罐而流向了废水管。

故障解决：人工复位滑块位置后，三滤罐表头压力均恢复到正常值，低水量报警消失，故障排除。

4 小结

水处理系统的每个环节对于成品水的产生都是至关重要的。作为临床医学工程师，只有在了解水处理系统结构和原理的基础上，做好水处理系统的监测维护，遇到故障及时处理，才能保证成品水的水量和水质满足YY0572-2015《血液透析和相关治疗用水》的要求，保证透析患者的透析安全和质量。我院通过定期对水处理设备进行维护，显著降低了设备故障率，延长了设备使用寿命，保障了透析用水水质达标，为本院透析患者提供了透析用水安全保障。