血液净化中心水处理系统检测与维护课件.ppt

血液净化中心水处理系统监测与维护,吉林大学中日联谊医院刘欢,医学文献、FDA通报系统与媒体报导等均有因透析水处理不当导致的伤害病例：,深刻的教训,1988年 美国因水中的氯胺 (chloramines) 造 成44人住院治疗。 1993年 美国因水中的氟化物 (fluorides) 造 成3死 8住院。 1994年 葡萄牙因水中含铝 (aluminum) 造成18 人死亡。 1996年 巴西因水中的蓝绿藻类 (blue-green algae) 造成50 人死亡。 1998年 香港因水处理消毒不慎，造成3 死3住院。,美国、加拿大及欧洲进行了多中心联合研究，评估透析用水的微生物指标。参照AAMI规定，实际统计得到35.3的水样细菌超标，44的水样内毒素超标。,2003年湖南省疾病预防控制中心对湖南省14个（州）99家医院的血液净化中心采集血液透析用水，对钙、氯化物、氟化物、锌、钠等22个理化指标及致热源和细菌总数进行了检验，结果显示99家医院中血液透析用水卫生质量完全合格的只有31家，占32。 2008年浙江温州地区血液净化质量控制中心对温州地区17家血液净化中心水处理的维护情况及透析用水、透析液的配置和监测等情况进行初步调查，结果显示水处理系统设计和安装存在严重问题和安全隐患4家（23.5）。现场检测透析用水，结果显示不合格的9家，占全部抽查的52.94。,反渗透装置的预处理对于确保反渗透装置运行的安全可靠性和经济性起着十分重要的作用。反渗透预处理的目的是解决如下问题，以保证反渗透装置稳定运行和使用寿命。防止膜面结垢（包括caCO3、caSO4、SrSO4、CaF2、SIO2、铁铝氧化物等） 防止胶体物质及悬浮物固体微粒污堵 防止有机物质的污堵 防止微生物的污堵，以保证反渗透装置稳定运行和使用寿命。清除自来水中的余氯,供水增压泵,整个水处理系统要求恒定的供水流量和供水压力。“增压泵”用于维持水处理系统必需的最小的水压和流量增压泵的开关受水流压力和流量的控制。,粗过滤芯,观察压力定期更换,砂滤,石英砂过滤器利用石英砂作为过滤介质。功能用于祛除供水10m以上的颗粒。主要是去除水中的悬浮物、胶体、泥沙、铁锈。一般安装在水预处理系统的起始部位。是一种弹筒式过滤器，有单介质过滤器和多介质过滤器。监测内容： 确定基础压力差 每天监测滤器前、后的压力 定期监测自动反冲洗定时器间应与实际时间一致监测指标：压力差比基础值增加10PSI定时器正确设定观察自动控制器的工作情况，发现问题及时处理。,砂滤,监测内容： 确定基础压力差 每天监测滤器前、后的压力 定期监测自动反冲洗定时器间应与实际时间一致监测指标：压力差比基础值增加10PSI定时器正确设定观察自动控制器的工作情况，发 现问题及时处理。,砂滤罐的反冲,反冲砂滤罐目的：冲去截流物质、松动滤料。,活性炭过滤器,活性炭过滤器是利用颗粒活性炭祛除水中的残存的余氯、有机物、悬浮物等，活性炭颗粒有非常多的微孔和巨大的表面积，具有很强的物理吸附能力。活性炭其主要是以含碳量较高的物质制成，而以椰壳为最常用的原料， 在同等条件下，椰壳的活性性 质量及特其他特性是最好的， 因其有最大的比表面积。,活性炭过滤器,活性碳祛除氯和氯胺非常有效的方法目前推荐将两个活性炭过滤器“串联”每个“碳罐”中要有足够的活性炭来吸附供水中的氯和氯胺流经每个“碳罐”的水必须与活性碳接触5分钟（总的时间10分钟）,活性碳滤器失效的危害,具有氧化性能的游离氯能穿过并损害RO膜氧化血红蛋白成高铁血红蛋白抑制抗氧化途径溶血，溶血性贫血,影响活性炭过滤运行的因素,入水浊度过高反洗周期应适宜反洗强度运行流速微生物造成的淤塞,氯和氯胺的监测,应在水离开“第一个碳罐”后进入“第二个碳罐前采样” 必须立刻在“第二个碳罐前采样” 采样检测 每小时持续监测 停止透析 直到更换第一个碳罐 更换活性炭 必须在水处理系统运行15-20分钟后采样,影响活性炭过滤运行的因素,活性炭除了有效的清除余氯之外，还大量吸附有机物、胶体等，当运行一段时间之后，因为吸附了大量的有机物会为细菌微生物提供养分，有利于其滋生繁殖，出水品质变差。 活性炭长时间使用后，强度减弱。微粒及粉末随出水至下游。处理效率下降。还应该加强对活性炭的量以及精密（保安）过滤的监控和更换。,余氯的检测方法,余氯试剂，遇氯显黄色， 色度与氯含量有关,残余氯, 残余氯有较强的氧化性，如和血液接触将导致溶血、血细胞数量下降等严重后果。 残余氯对膜有侵蚀作用 。 残余氯 指测量时，水中化合氯与游离氯的总和 。 化合氯 指一种或多种氯胺化合物，它是由氯和存在 于水中的氨的化合物反应而生成的 。 游离氯 指水溶性分子氯、次氯酸或次氯酸根。 有效氯 指氯化剂所含的氯中可起氧化作用的比例 。,氯和氯胺的来源,市水中加入氯和氯胺以消毒 单独使用氯的缺点：挥发、需要的浓度高、与水中的有机物结合形成三氯甲烷、三氯甲烷有致癌性。 氯胺的优点：稳定、需要的浓度低、不形成三氯甲烷、无致癌性。 氯和氯胺对RO膜和病人有害，国内外有大量的关于氯胺事故导致的临床事件。,饮用水中消毒剂常规指标及要求（GB5749-2006）,溶血。显性溶血可见透亮的樱桃色血液流出透析器，可导致高血钾和心跳骤停。 溶血性贫血、胸痛、心律失常、呼吸困难、恶心呕吐、高铁血红蛋白血症和紫绀。 血色素下降。,活性炭罐出水残余氯超标的原因 活性炭罐出水残余氯检测0.1mg/L,用水量增大，接触时减少，反冲不良， 活性炭量不足控制器故障，供电不良，时间设定错误密封泄漏，中心管断裂，活性炭被包裹.,活性炭罐的维护与检测要点,建议每天检查活性炭罐出水含余氯量，评定活性炭罐的情况。 定期反冲砂滤、活性炭罐。一般每周一次以上。,活性炭的更换,确定活性炭清除残余氯效率严重下降时。 活性炭罐水阻增大（1倍），反洗无效时。 活性炭罐内有大量微生物存在时。,软化罐再生用饱和盐水,1 ) 使用粗盐或再生专用盐。 2）吸盐口在盐缸底部，保障吸入足量的饱和盐水。 3）及时补充再生用盐，保证盐缸内有足够的未溶解盐。 4）观察盐缸补水情况及控制器工作情况。,软化罐出水硬度的检测,软化罐出水硬度的检测。 每周一次以上（sop）。 软化水总硬度： AAMI推荐1GPG（或17.2PPM）,软化罐出水软化不良的原因,再生不良的原因,盐水未饱和,吸盐量不足,再生周过长.控制器故障，供电不良，时间设定错误.丢失、结块坏死.产生偏流，密封泄漏,中心管断裂.,硬水软化器监测,软化水总硬度： AAMI推荐1GPG（或17.2PPM）软化器的压力差：较基础值增加10PSI以上，软化器需要反冲盐罐： 足够的盐总量树脂再生定时器 再生时间的设定 因为用水时间及直供模式的特殊性，要求软化器必需满足至少20小时以上的连续工作能力。,硬水软化器失效的危害,硬水中所含的钙和镁形成水垢或矿物沉积到RO膜上将导致膜的损害。水垢或矿物沉积的RO膜表面，其产水质量降低矿物沉积到RO膜降低膜的预期寿命。,检测软化水硬度的方法,软化水的维护与检测要点 ,每周至少一次检查树脂罐出水硬度。补充氯化钠，观察吸盐情况。根据用水量，定期对树脂进行再生。 观察各自动控制器工作情况。,树脂滤料的更换,树脂大量破损、坏死（铁中毒等）、流失，再生后不能满足用水需求时。 树脂罐水阻增大（1倍），反洗无效时。 树脂罐内有大量微生物存在时。,精密过滤芯,观察压力定期更换,反渗透水处理系统的主要技术参数,每半年应对水处理系统进行技术参数校对（sop）。 预处理部分 自来水进水压力（下限）报警与控制点，砂滤、活性炭罐的反冲周期及水阻，树脂罐的再生周期及水阻，各控制器的时间等。,透析用水电导率检测,电导率能反映透析用水的含盐量 ，但不能判断某种离子是否超标。 电导率监测能反映反渗透机的脱盐率。,化学污染物的检测,应将透析用水送到具有国家认证的检测机构检测，以判断透析用水化学物质是否符合标准。 新安装水处理机或更换反渗透膜后应送检，每年至少送检一次（sop）。 取样：应在反渗机的反渗水出口处和管路循环末端处采样，容器应符合规定，取样时反复用出水冲洗 。,透析用水取样点：反渗水输水管路的末端。,透析用水微生物污染的监测,水中微生物包括藻类、真菌、细菌、孢子和病毒等，常用细菌培养的局限性，因培养的条件如温度、时间、环境与实际情况存在较大差异，较多微生物无法在现有条件下培养。常规细菌培养无菌，不能说无微生物。细菌培养按要求每月一次，取样点反渗透输水管路末端（sop）,透析用水国家医药行业标准（YY0572-2005）,试样应在收集后30 min内进行化验,或立即放在15下储存，并按常规程序在收集后24 h内化验。应采用常规的微生物检验方法(倾注平板法)获得细菌总数计数(标准培养皿计数) 培养基培养基应为胰蛋白酶大豆琼脂或等价物.计算菌落数目应在3537下培养48 h后进行.48 h后若呈阴性,可于72 h后再检查.这是标准的操作方法. 也可用另一种方法测定水生微生物,即采用膜过滤技术滤除500mL1000mL水,并在像R2A这样的低营养琼脂培养基上,可在2832下培养5d或更长时间. 应用鲎试剂法检查内毒素,测定是否有致热。,透析用水内毒素的检测,是革兰氏阴性菌细胞壁外壁层上的物质，一般认为只有当革兰氏阴性菌解体后才能释放内毒素，内毒素分子量一般在2000Da以上。 按要求每三个月至少一次，取样点反渗透输水管路末端（sop）。,内毒素对透析患者的危害,短期危害 致热原反应 发热，寒战，恶心，呕吐 低血压，肌肉痉挛，头痛,内毒素对透析患者的危害,长期危害 加速动脉粥样硬化 导致微炎症 增加细胞因子释放 增加氧化应激 增加对EPO抵抗 2-MG 相关骨病 分解代谢加速， 营养不良 免疫缺陷,反渗透系统常规运行维护,严格按使用说明进行操作。 记录运行数据；电导率、产品水量、运行压力等。 维持合适的系统压力与回收率。 防止膜污染。 定期对膜清洗、消毒。 微生物污染的对策 系统消毒,反渗（RO）装置,反渗泵反渗膜消毒系统压力表和流量表监测和控制装置,反渗（RO）装置,RO装置是水处理系统的核心部分RO膜可以清除水中90-98的单价离子、95-99的二价离子，液可以清除大的有机物（200Da）RO装置可清楚90-95 %水中溶解固体，包括：有机和无机污染物、细菌、致热源和微粒物,反渗膜,反渗膜称为反渗透的心脏，它能在外加压力作用下使水溶液某些部分选择性透过膜，从而达到淡化，净化或浓缩分离的目的。,反渗装置的监测与维护,监测内容各部分水压和流量进水、反渗水出水中的溶解固体监测指标：进水压：3040PSI反渗泵压：200250PSI废水出水压：5075PSI反渗水出水压：与不同的反渗水输送系统有关反渗水流量：反映了反渗膜的产水量废水流量：反映废水排出的量,关注水质异常,电导率突然较大变化时破膜设置了不合适的回收率膜与产水连接处O型密封损坏不合适的药剂对膜进行清洗和消毒，造成膜损坏,关注水质异常,反渗膜的污染 污染物的性质及污染速度与给水条件有关，污染是缓慢发展的，如果不早期采取措施污染将会在相对时间内损坏膜元件的性能。定期检测系统整体性能是避免膜元件发生污染的好办法。不同的污染会对膜元件性能造成不同程度的损害,关注水质异常,1、无机结垢2、铁污染3、化学污染4、微生物污染,氧化铁污,结垢,定期对膜清洗、消毒,当发生下述情况时应对反渗透膜进行清洗或定期（6个月）清洗。 1）产水量下降10% 2）脱盐率降低10% 3）膜壳管压差增大10%,关注水质异常,化学污染供水监测反渗水监测（直接监测出口水样）化学污染物持续监测（反渗水间接监测）,化学污染物持续监测（RO系统）,监测RO系统的电导率，包括通过反渗膜前、后水的电导率电导率反映水中溶解固体总量（TDS)计算总溶解固体清除率Percent rejection80%,关注水质异常,生物污染 微生物是怎么进入微生物膜产水侧及供水管路的呢？ 膜元件由连接管实现连接，众多的连接点密封可能存在薄弱点，在系统启停机压力急剧变化时少量的微生物、细菌有可能通过密封不严处由进水侧进入产水侧，并成为污染源持续繁殖。,关注水质异常,生物污染预处理出水水质变差，膜元件的浓水侧中微生物、细菌浓度高，会加剧微小泄漏对产品水水质的影响。膜元件及管路安装过程中细菌进入产水管道及粘结剂使用不当、死角处成为种子源头，在随后的运行中繁殖生长，不断对产水形成污染。设计及材料缺陷：在供水管路中流速缓慢、管壁粗糙、导致微生物快速繁殖。多数回水直接回到了经过活性碳脱氯后的开放式的原水缓冲箱，原水及空气中的细菌微生物会沿回水管路进入纯水产水侧，形成污染。,关注水质异常,微生物污染监测细菌和内毒素测定频率：每月测定一次若超标应在消毒后每周测定一次，直至达标为止标本采集从采样口取样取样前，采样口必须至少冲洗1分钟采样口不需要消毒。若要消毒，应使用酒精，而不应使用含氯消毒剂或其它消毒剂。,RO系统持续监测,在正常压力下产品水流量降至正常值的85%为了维护正常的产品水流量，经温度校正后的给水压力增加了10%15%产品水质降低10%15%RO各段间的压差明显增加（也许没有仪表来监测这一迹象）。,培养方法（YY 05722005）,取样点时间及温度（20左右）培养基（TSA、R2A、TGEA),减少生物污染：水处理系统消毒,水处理系统消毒的意义水和浓缩液是透析液中内毒素的主要来源,目前有许多新的水处理设计可以带来更高水质或减缓细菌的生长，但没有一种水处理系统是不需要消毒维护的。即使反渗透膜经消毒清洗后，又会由于消毒清洗的不彻底性和来自前级的污染源再次污染。 生物膜具有保护微生物不受水流剪切力的作用，并能阻止化学消毒剂对微生物的杀灭。,内毒素来自生物膜,当细菌活着的時候，內毒素是不会脫落或释放的 只有当细菌死了并分解，內毒素便会脱离生物膜，并释 放到水中 既然输水系统是细菌增生的主要地方，那最主要释放內毒素应该是來自细菌聚集的生物薄膜!,水处理系统的消毒,反渗装置及输送系统的消毒检查反渗水输送管道系统中的死角长期或短期停机的消毒保存,消毒液及消毒方法的选择,杀菌剂的效果取决于若干内在的和环境的因素，如杀菌剂种类，浓度，用量，其他溶解物质的干扰，ph，温度，接触时间，存在的有机体类型，微生物的生理状态，生物薄膜的存在等。作为普遍规则温度越高，接触时间越长消毒剂浓度越高则消毒程度越高。由于生物薄膜陈化后会大大增强祛除难度，所以快速反应可节省大量精力。,消毒液及消毒方法的选择,商品化反渗膜专用消毒液甲醛浓度为0.1-1.0%（适用于暂时停用）游离氯0.1-1.0mg/l（适用于醋酸纤维素膜）过氧乙酸浓度为0.2%臭氧浓度为0.5-1.0mg/l（适用于输送管路）高温热消毒,水处理系统消毒的质量安全保障,消毒剂的选择：应选用水处理专用的消毒剂或清洗剂，试剂要有足够的消毒能力同时保证对水处理系统（膜，管路等）没有腐蚀性.必须配合相应的监测手段：有效浓度监测：以确定消毒剂是否达到了有效浓度并且是否达到了系统中的每个角落残余浓度监测：以确定冲洗后系统内的消毒剂残留是否在安全范围内消毒后应该检测内毒素和菌落等微生物指标，确定消毒效果,保证水处理消毒的质量,时机：时机的选择决定了维护的成本与效率。通过必要的检测手段了解自己水处理系统的状态是维护时机选择的最有效手段。方法：方法的选择学要根据自己系统本身的特点与成本控制等因素，但选择的方法必须是证实有效并且没有危险。程序：程序必须根据厂家或产品使用说明进行，包括化学浓度，温度，接触时间，循环方式，排放方式，检查方式等等。安全性：安全性是指维护方式对设备本身的伤害，对操作人员，对患者可能的伤害。因此需要选择那些安全保证方法，对设备无害的维护方式。,消毒、清洗后必须对消毒、清洗剂的残余量进行检测，符合要求后方可使用。,反渗装置的日常记录,启动记录（标准化基础） 标准化的参考点是以初装后投入运行时（稳定运行或经过24h）的运行数据，此时反渗膜基本上没有受到任何污染，今后要判断反渗透是否存在污染以及是否需要清洗，都需要以初投运时的数据来判断，因此，初投运时的数据尤其重要。,反渗装置的日常记录,运行数据记录：流量、压力、温度、电导度、硬度、余氯、偶然事件等。维护、维修记录：日常监测记录，机械故障/更换，压力容器或膜元件的更换，清洗（清洗剂和清洗情况）消毒（消毒剂名称和浓度）更换5u过滤器等。,常规应急管理措施,为了使RO装置能够安全可靠地运行，便于运行过程中的监测，应该装置必要的仪表、取样口和控制设备标识清楚（控制阀门、水路走向等）水路图挂在醒目处常规操作方法黏贴在面板或挂在操作面板处,反渗透水处理系统的主要技术参数,每半年应对水处理系统进行技术参数校对（sop）。 反渗透部分 各报警与控制传感器工作情况，高压泵出水压力，反渗透膜的运行压力，产水量，回收率，电导率（出水、进水），透析用水供水压力，各种仪表的测量精度，电器控制的安全性与可靠性等。,水处理机常见故障及对策,透析用水中断的应急处理 反渗透装置产水量下降 反渗透装置产水质量下降 化学污染物超标 反渗透膜的更换,透析用水中断的应急处理,现象：水处理机报警，多台透析机同时供水不足报警。 原因：自来水供给故障，水处理机故障，透析用水供水管路严重泄漏，水处理机供电故障，其他原因。 对应措施： 1）立刻将常规透析程序改为旁路或进入单超程序。 2）寻找故障原因，如在20分钟内不能排除故障，应中止透析。 3）检查水处理机的工作情况，水处理机故障时应立即维修，水处理机低压报警确定是自来水停水时，应及时与相关部门取得联系，报告情况，了解停水时间，当停水时间大于20分钟或水处理机故障短时间内无法修复时，可考虑终止本次透析治疗。,反渗透装置产水量下降原因和对策,表现：反渗透机产水量下降10%以上，多台透析机低水压报警。 1)低压力运转：提高运行压力(1.05MPa)。 2)发生膜组件的压密：更换膜组件。 3)温度降低：提高水温。 4)在较高的回收率条件下运行：降低回收率。 5)膜表面污染：清洗膜表面。,反渗透装置产水质量下降原因和对策,表现：脱盐率下降，电导率明显增高（10%） 1）低压力运转：提高运行压力。 2）膜组件的破损：更换膜组件。 3）密封件泄漏：更换密封件。 4）回收率升高：降低回收率。 5）给水余氯的浓度过高，膜被氧化：更换活性炭，膜组件。,透析用水污染物来源及除去方法,常见化学污染超标的对策,1） 钙超标 （1）反渗透脱盐率下降。对策：降低回收率，换膜。 （2）树脂罐出水软化不良。 2） 铝、汞超标 :降低系统回收率，更换反渗膜。 3） 硝酸根、内毒素、微生物：消毒系统。 4）氯、氯胺超标：活性炭罐工作不良。,反渗透膜的更换,根据水质检测结果进行更换（sop）。 1）透析用水化学污染物检测不合格（因膜损坏引起）。 2）脱盐率下降到90%以下，清洗无效。 3）反渗透膜损坏（破膜、膜脱落、压密、被氧化）。 3）产水量不能满足需要，清洗无效。,总结：以预防为主的维护,古人云：良医者常治无病之病，故无病圣人者常治无患之患，故无患事后控制不如事中控制，事中控制不如事前控制。中国自古就讲万事防为先，防患于未然等道理。积极倡导预防性维修的理念通过经验积累形成的自己的诊断体系，从而判断故障发生的可能，提出延缓故障发生，或是使设备恢复常态的对策，适时安排预防性维修。这种预知维修是进行有备的检修维护，收效必然较好。,膜元件的正常使用寿命,膜元件生产厂一般对膜元件在进水水质和使用条件符合标准的情况下，对膜的质量和性能提供3年质量担保，对复合膜一般能够保证3年后的产水量在同等压力下不低80%，脱盐率不底于10%。所以膜元件的正常使用寿命主要取决于反渗透系统的产水量和出水水质能否达到要求，只要能够达到这两项指标，这套反渗透系统就一直能够使用。,谢谢,