1、水处理系统水处理系统 及透析用水及透析用水 常德职业技术学院附属一医院医院常德职业技术学院附属一医院医院肾内科肾内科 吴瑕吴瑕 血透基本原理血透基本原理 血液血液 透析液透析液 半透膜半透膜 透析器示意图透析器示意图 基本理论基本理论-扩散扩散 1 2 1 1-红细胞红细胞 2 2-细菌细菌 钠钠 钾钾 氯氯 碳酸氢根碳酸氢根 尿素尿素 肌酐肌酐 尿酸尿酸 2 2-微球蛋白微球蛋白 (分分 子子 量量5000)5000)血液血液 透析液透析液 透析膜透析膜 血液透析用水处理的意义血液透析用水处理的意义 血液透析治疗中水与血液的接触只通血液透析治疗中水与血液的接触只通过一种半透膜来实现。过一种半
2、透膜来实现。半透膜对通过它的物质没有选择性。半透膜对通过它的物质没有选择性。因此，作为透析用水纯度要求非常高，因此，作为透析用水纯度要求非常高，如内含有害物质即使是较低浓度的有害如内含有害物质即使是较低浓度的有害元素，可导致急性或慢性并发症。水处元素，可导致急性或慢性并发症。水处理就是根据去除水中有害物质成分而建理就是根据去除水中有害物质成分而建立的一个相互联系、保护系统。立的一个相互联系、保护系统。水处理目的：水处理目的：2020世纪世纪6060年代：主要目的是防止产生年代：主要目的是防止产生“硬水综合征硬水综合征”（去（去除胶体、钙、镁、活性氯等）。除胶体、钙、镁、活性氯等）。7070年代
3、：去除水中活性氯、氯胺及硫酸铝（自来水中漂白年代：去除水中活性氯、氯胺及硫酸铝（自来水中漂白粉杀菌，硫酸铝降低浑浊）。加入活性炭过滤器、反渗装粉杀菌，硫酸铝降低浑浊）。加入活性炭过滤器、反渗装置、离子交换装置，防止置、离子交换装置，防止“溶血、透析痴呆溶血、透析痴呆”。8080年代后，利用碳酸盐透析、高通量透析膜和容量控制超年代后，利用碳酸盐透析、高通量透析膜和容量控制超滤，透析用水微生物引起高度重视。滤，透析用水微生物引起高度重视。9090年代以来，防止内毒素引起急、慢性并发症摆在首位。年代以来，防止内毒素引起急、慢性并发症摆在首位。采用双级反渗、循环流动、管路无死腔及商品化透析液，采用双级
4、反渗、循环流动、管路无死腔及商品化透析液，要求超纯水、超净透析液要求超纯水、超净透析液,甚至达到注射用水标准甚至达到注射用水标准透析透析用水药品用水药品。水中污染物的种类和对水中污染物的种类和对 机体的影响机体的影响 污染物：污染物：微生物微生物 化学物质化学物质 不溶性颗粒不溶性颗粒 （一）微生物：（一）微生物：细菌及其释放和降解产物，真菌细菌及其释放和降解产物，真菌病毒等少见。病毒等少见。细菌细菌:主要是细菌及其释放和降解产物主要是细菌及其释放和降解产物内毒内毒素素。水中常见细菌为革兰氏阴性菌，如结核性。水中常见细菌为革兰氏阴性菌，如结核性分枝菌，并易附着物质表面形成生物膜分枝菌，并易附着
5、物质表面形成生物膜尤其在尤其在反渗水箱、原液桶、管道死腔反渗水箱、原液桶、管道死腔，生物膜一旦形，生物膜一旦形成很难清除，并保护细菌对抗消毒剂杀灭作用。成很难清除，并保护细菌对抗消毒剂杀灭作用。破膜细菌进入血液，不破膜细菌产物细胞壁成分破膜细菌进入血液，不破膜细菌产物细胞壁成分经透析器膜孔进入血液，导致致热反应。加热、经透析器膜孔进入血液，导致致热反应。加热、化学方法可杀菌、反渗、细菌过滤器也可滤掉细化学方法可杀菌、反渗、细菌过滤器也可滤掉细菌。菌。内毒素内毒素：脂多糖（细菌细胞壁的成分），内毒素及其碎片脂多糖（细菌细胞壁的成分），内毒素及其碎片通过弥散作用、通过透析器膜可进入血中（尤以通过弥
6、散作用、通过透析器膜可进入血中（尤以使用高通量透析器或反超滤时）引起热原反应。使用高通量透析器或反超滤时）引起热原反应。长期低浓度接触内毒素导致免疫功能下降，淀粉长期低浓度接触内毒素导致免疫功能下降，淀粉样变、促红素抵抗、样变、促红素抵抗、MIAMIA综合征等慢性并发症。反综合征等慢性并发症。反渗膜、超滤膜、内毒素过滤器是去除内毒素的主渗膜、超滤膜、内毒素过滤器是去除内毒素的主要措施。同时保持水中细菌低浓度状态，可避免要措施。同时保持水中细菌低浓度状态，可避免内毒素积累。目前提倡无死腔概念内毒素积累。目前提倡无死腔概念。病毒病毒：破膜进入血液。破膜进入血液。可用可用化学剂杀死化学剂杀死。050
7、100150200250300350400123456789101112系列1 原水原水 软化水软化水 活性炭活性炭 微量过滤微量过滤 0.45um 储存水储存水 RO 超微过滤超微过滤 0.1um 储存水储存水 再循环再循环 连接管连接管 透析液透析液 超滤超滤 内毒素内毒素/pg/ml （二）（二）化学物质：化学物质：残余氯残余氯 离子离子 ：钠、钾、钙、镁：钠、钾、钙、镁 可溶性无机盐可溶性无机盐 微量元素微量元素 硝酸盐、亚硝酸盐、硫酸盐、氟化物硝酸盐、亚硝酸盐、硫酸盐、氟化物 残余氯：残余氯：指化合氯（氯胺化合物）与游离氯之和。指化合氯（氯胺化合物）与游离氯之和。CI2H2O HOC
8、IHCI NH3 NH2CI HOCI NH2CI NHCI2H2O NHCI2 NCI3 （活性氯和氨反应生成活性氯胺活性氯和氨反应生成活性氯胺，以弥散方式通以弥散方式通过透析膜过透析膜与氧发生反应破坏细胞壁与氧发生反应破坏细胞壁溶血溶血）透析用水氯胺透析用水氯胺0.1mg/L0.1mg/L，游离氯，游离氯0.5mg/L0.5mg/L，测，测氯胺较复杂，可测游离氯来间接监测活性氯胺水氯胺较复杂，可测游离氯来间接监测活性氯胺水平。平。透析用水中的污染物质和临床症状（一）透析用水中的污染物质和临床症状（一）污染物污染物 急性中毒反应急性中毒反应 慢性中毒反应慢性中毒反应 铝：铝：神经方面症状神经
9、方面症状 透析痴呆、骨软化、透析痴呆、骨软化、骨发育不全骨发育不全 心肌功能失常、贫血心肌功能失常、贫血 芳香烃：芳香烃：致癌致癌 砷：砷：皮肤色素沉着、肝脏、皮肤色素沉着、肝脏、神经系统损害神经系统损害 镉：镉：贫血贫血 钙：钙：硬水综合征：恶心、血压高、硬水综合征：恶心、血压高、虚弱、进行性嗜睡、虚弱、进行性嗜睡、出汗出汗 头痛、发热感、神经错乱、头痛、发热感、神经错乱、癫痫、记忆丧失、定位障碍癫痫、记忆丧失、定位障碍 氯胺：氯胺：溶血、正铁血红蛋白血症溶血、正铁血红蛋白血症 呕吐、血压下降、死亡呕吐、血压下降、死亡 活性氯：活性氯：氧化应激、形成氯胺氧化应激、形成氯胺 致癌、同氯胺致癌、
10、同氯胺 透析用水中的污染物质和临床症状（二）透析用水中的污染物质和临床症状（二）污染物污染物 急性中毒反应急性中毒反应 慢性中毒反应慢性中毒反应 铜铜：溶血、发热溶血、发热 胃肠不适、顽固性血压下降、胃肠不适、顽固性血压下降、肝脏损害肝脏损害 氟化物：氟化物：头痛、恶心、心律不齐、头痛、恶心、心律不齐、骨软化、骨质疏松骨软化、骨质疏松 手足抽搐、出血点、换气困难手足抽搐、出血点、换气困难 心脏兴奋、高血钾、高血钙、心脏兴奋、高血钾、高血钙、酸中毒酸中毒 甲醛溶液甲醛溶液：溶血溶血 过氧化氢过氧化氢：溶血溶血 次氯酸盐次氯酸盐：溶血溶血 铅铅：急腹痛、顽固性便秘、急腹痛、顽固性便秘、神经系统紊乱
11、、贫血神经系统紊乱、贫血 呕吐、神经系统紊乱呕吐、神经系统紊乱 镁镁：硬水综合征、心律紊乱硬水综合征、心律紊乱 皮肤烧感皮肤烧感 透析用水中的污染物质和临床症状（三）透析用水中的污染物质和临床症状（三）污染物污染物 急性中毒反应急性中毒反应 慢性中毒反应慢性中毒反应 硝酸盐：硝酸盐：溶血、正铁血红蛋白血症溶血、正铁血红蛋白血症 亚硝酸盐亚硝酸盐 致癌致癌 过氧乙酸过氧乙酸 同过氧化氢同过氧化氢 钾：钾：高血钾：缓慢性心律失常；高血钾：缓慢性心律失常；低血钾：快速性心律失常低血钾：快速性心律失常 硅硅 骨和乳腺疾病、贫血骨和乳腺疾病、贫血 钠钠 高钠：口渴、高血压、细胞内高钠：口渴、高血压、细胞
12、内 高血压高血压 脱水（恶心呕吐、脱水（恶心呕吐、定向力消失、昏迷）定向力消失、昏迷）低钠：血压下降、低钠：血压下降、细胞水肿（脑水肿、溶血）细胞水肿（脑水肿、溶血）硫酸盐硫酸盐 恶心、呕吐恶心、呕吐 锌锌 溶血溶血 贫血、精神抑郁、智力障贫血、精神抑郁、智力障碍、碍、畏食、性功能减退畏食、性功能减退 （三）不溶性颗粒和纤维（三）不溶性颗粒和纤维（像沙子和泥土等）经滤过装置去除，（像沙子和泥土等）经滤过装置去除，保护相应设备和反渗膜。保护相应设备和反渗膜。水处理的方法水处理的方法 水处理系统分为三个部分：水处理系统分为三个部分：前处理系统前处理系统 水纯化系统水纯化系统 水贮存和输送系统水贮存
13、和输送系统 （一）前处理（一）前处理 过滤器：去除水中颗粒过滤器：去除水中颗粒 活性炭过滤器：去除水中活性炭过滤器：去除水中 活性氯、氯胺活性氯、氯胺 软水器：去除水中钙、镁软水器：去除水中钙、镁 保护下游反渗膜保护下游反渗膜 过过 滤滤 器（一）器（一）沉淀过滤器沉淀过滤器 前过滤器前过滤器：去除：去除5 5-500m500m颗粒（泥、沙等）颗粒（泥、沙等）微量过滤器微量过滤器：可去除：可去除1 1-5m5m微粒（安装在微粒（安装在前处理和反渗透装置之间）前处理和反渗透装置之间）超微过滤器超微过滤器：0.10.1-0.45m0.45m的的 膜清除更小膜清除更小的颗粒、细菌）（安装在反渗水箱前
14、的颗粒、细菌）（安装在反渗水箱前/后）后）过过 滤滤 器（二）器（二）超滤器：超滤器：合成膜过滤器是去除内毒素、有机物合成膜过滤器是去除内毒素、有机物和不带电污染物质最有效的方法。和不带电污染物质最有效的方法。（安装在透析器前，去除透析液中细菌、安装在透析器前，去除透析液中细菌、内毒素）。内毒素）。活性炭过滤器（一）活性炭过滤器（一）（1 1）综合性能取决于：）综合性能取决于：过滤器结构（炭的容量，颗粒大小、特过滤器结构（炭的容量，颗粒大小、特 性、活化程度）性、活化程度）进水量的大小进水量的大小 水中活性氯、氯胺含量水中活性氯、氯胺含量 与活性炭接触的时间与活性炭接触的时间 活性炭过滤器（二
15、）活性炭过滤器（二）活性炭不能再生，反冲只能冲掉吸附细菌。活性炭不能再生，反冲只能冲掉吸附细菌。活性炭可释放出微粒子。其下游要安装微活性炭可释放出微粒子。其下游要安装微过滤器。过滤器。测定活性氯应在水处理系统正常工作状态测定活性氯应在水处理系统正常工作状态下及水流量大时进行。下及水流量大时进行。大型透析单位可考虑双级活性炭过滤器大型透析单位可考虑双级活性炭过滤器 软软 水水 器器 其效果由进水总硬度，进水量、树脂的质量和再其效果由进水总硬度，进水量、树脂的质量和再生频率来衡量。生频率来衡量。再生应在没有透析时进行，应有旁路排出废液，再生应在没有透析时进行，应有旁路排出废液，可手动或设顶自动再生
16、程序。可手动或设顶自动再生程序。因树脂使水流缓慢，易细菌繁殖，需常进行反渗因树脂使水流缓慢，易细菌繁殖，需常进行反渗再生或定期用高浓度次氯酸钠再生或定期用高浓度次氯酸钠/过氧乙酸冲洗有助过氧乙酸冲洗有助于降低细菌水平（不影响树脂性能）。于降低细菌水平（不影响树脂性能）。（二）（二）水纯化系统：水纯化系统：包括包括1 1-2 2个反渗装置个反渗装置和离子交换装置使水完全纯化。和离子交换装置使水完全纯化。反渗透进行水的纯化是基于分子筛和离子反渗透进行水的纯化是基于分子筛和离子排斥原理。排斥原理。反反 渗渗 膜膜 反渗膜是一种半透膜可阻挡分子量大于反渗膜是一种半透膜可阻挡分子量大于300300道尔顿道尔顿的溶解性无机物、有机物、细菌、内毒素、病毒的溶解性无机物、有机物、细菌、内毒素、病毒和颗粒，排斥和颗粒，排斥90%90%-95%95%的双价离子和的双价离子和95%95%-99%99%的单的单价离子。价离子。目前使用的反渗膜为螺旋反渗膜，被包裹在坚硬目前使用的反渗膜为螺旋反渗膜，被包裹在坚硬的聚丙烯外桶内的聚丙烯外桶内 反渗膜的材料：醋酸纤维膜、合成膜、薄复合膜反渗膜的材料：醋酸纤维膜、合成
