血液透析用水處理系統與水質監控

刁占帥，桑紅娟

(1沭陽協和醫院血液凈化中心;2沭陽協和醫院設備科，江蘇沭陽223600)

血液透析用水處理系統與水質監控

刁占帥1，桑紅娟2

(1沭陽協和醫院血液凈化中心;2沭陽協和醫院設備科，江蘇沭陽223600)

血液透析用水水質的好壞，直接關系到病人的透析質量，而水處理系統水質的好壞，不僅與我們前期選擇機器質量的好壞有關，更重要的是做好使用過程中的日常管理和監測工作，根據監測的情況做好維護和保養工作。

血透水處理系統;維護和監測;超純凈透析

近年，隨著高通量透析的逐漸推廣，提出了超純透析用水的概念，對水質提出了更高的要求。本文簡單介紹了水處理系統的運行原理、安裝流程、日常維護和監測，透析用水的質量監控以及超純透析用水的概念。

1 水中的超標物質及其對人體的危害

水處理的源頭供水按規范要求需使用符合飲用水標準的自來水［1］，也有的醫院因為自來水水質不穩定而使用醫院備用井的地下水。水中的超標物質主要包括微生物、化學污染物和不溶性顆粒。自來水水質不穩定的醫院，夏季要特別注意水中氯和氯胺的含量。在某些地下水硬度較高的地區，使用地下水時要特別關注微生物污染和硬度的檢測。微生物主要是細菌及其釋放和降解產物(內毒素)，偶爾也有真菌、病毒和酵母等［2］。細菌可以附著在反滲膜、輸送水管道、儲水箱等地方，可進入透析用水和透析液中繁殖。如果透析膜出現破壞，細菌就可以進入患者的血液中，引起菌血癥。即使透析器不破膜，細菌的產物和細胞膜的成分也可以通過透析器膜孔進入血液，引起患者的熱源反應，使患者出現發熱、寒戰、低血壓、惡心等癥狀，嚴重的導致患者死亡。細菌可以被加熱和化學方法殺死，也可以被水處理系統過濾掉。內毒素是革蘭陰性菌細胞壁的成分，可引起發熱反應，患者長期與含有內毒素的水接觸，可引發慢性并發癥，如免疫功能下降、淀粉樣變、動脈粥樣硬化、血管疾病、分解代謝亢進、促紅素抵抗等。內毒素很難被清除，保持水中細菌的低濃度，保持水和透析液處于流動狀態，可以避免內毒素的積累。

常見的化學污染物有:鈣、鎂、鉀、鋁、砷、鉛、活性氯、氯胺和硝酸鹽等。其中鈣和鎂超標可引起患者惡心、嘔吐、頭痛、虛弱、高血壓等“硬水綜合征”表現;鉀超標可引起心律失常、心跳停止;鋁超標可引起透析腦病(癡呆)、骨軟化癥、小細胞性貧血;氯胺超標可引起溶血、貧血、高鐵血紅蛋白血癥［3］。其表現可以是急性的，也可是慢性的，而某些并發癥是致命的。

2 水處理系統的組成及各部分的作用

2.1 前處理系統

2.1.1 反滲透系統的水源

整個水處理系統要求恒定的供水流量和供水壓力，供水增壓泵用于克服前處理對水的阻力，保障反滲機進水壓力與流量，增壓泵的水壓控制在0．3～0．5Mpa。壓力罐具有緩沖作用，防止震動和水流快速流過管道，維持水流量。

2.1.2 普通過濾器(砂濾和濾芯)

沉淀式過濾器(多介質過濾器):主要填充物為石英砂粒時稱為砂濾罐，利用分子大小阻隔5～500μm的微粒，去除原水中的泥、沙、懸浮顆粒等。如水中含鐵較多可在2～5層石英砂上面增加一些錳綠砂，利用其催化作用使鐵沉淀而清除。

2.1.3 軟水器(樹脂罐)

可去除水中的鈣、鎂離子，防止“硬水綜合征”，同時也可防止下游設備中有碳酸鈣形成而堵塞反滲膜。常用陽離子交換樹脂(鈉型交換樹脂)，主要機理是鈣、鎂離子與鈉離子交換，達到清除鈣、鎂離子的目的。

2.1.4 活性炭過濾器(活性炭罐)

主要用來清除自來水中的游離氯，也可清除可溶性有機物、致熱原和色素等。

2.2 反滲透裝置系統

包括保安過濾器、反滲透膜及膜殼、高壓泵、閥門、傳感器、儀表、控制電路等。作用機理是在高濃度的溶液一側施加壓力并超過滲透壓，溶劑就反向從高濃度一側，通過反滲透膜向低濃度一側移動。水進入反滲裝置后，透過反滲膜的水稱為純水或反滲水。水處理的反滲透膜是一種極小分子孔徑的半透膜，可阻隔溶解性無機物及細菌、內毒素、病毒和顆粒等有害物質，利用其離子排斥的原理，尚可去除90%～95%的雙價離子和95%～99%的單價離子。其產水量受溫度、pH值、給水壓力、給水含鹽量等影響。

新的規范［1］要求，新建血液凈化單位水處理設備必須采用雙極或多極反滲透裝置。兩極反滲透系統可有效提高透析用水的水質，在一級反滲透系統去除水中90%以上的離子基礎上，第二級反滲透系統再去除70%以上的離子，同時進一步降低微生物、內毒素及其他物質可能對透析用水所造成的長期污染。

2.3 后處理系統

包括衛生級管件、儲水容器、單向閥和透析機接口等組成輸送部分。一般不設水箱，防止細菌生長，但許多醫院考慮到配液、沖洗、故障后的停機緩沖，仍在水處理管路上設置純水箱，如果必須采用，需保證水箱密封、能消毒、桶壁光滑，不留死角，箱體的最低點安裝排液口，便于排空。

水處理系統要求是一個密閉的循環系統，供水管道上避免死腔和分支，盡量減少輸送管道旁路所引起的水滯留，如果管道上有閥門，應安裝在側支上，且側支長度不能超過循環管道，可選擇內徑較細的管道，保證高流速，選擇沒有接頭、裂紋、內壁光滑的材料，以防止細菌附著在管壁上。

3 水處理系統的布局和安裝流程合理

布局合理，整個血液透析中心劃分為:清潔區、半污染區和污染區。水處理機器安置于清潔區內，避免陽光直射，防塵、防高溫、防震動，有良好的通風條件，具備足夠的空間便于操作、檢修和水質取樣。

按照沉淀式過濾器→活性炭過濾器→軟水器→保安過濾器→反滲透機裝置→超精密過濾器→(水箱)的順序安裝。如果水源中含氯和氯胺不高，可以將軟水器安裝在活性炭過濾器前面，因為高濃度鈉可以一定程度減慢細菌在炭過濾器和反滲膜中的生長［4］。直供式水處理系統的循環水必須在反滲透系統的前端接入循環，而不是在其后端接入水箱。

4 水處理系統的日常維護和監測［1］

4.1 沉淀式過濾器、活性炭過濾器和軟水器的反沖

反沖可沖洗截留物質，松動濾料。監測濾罐前后的壓力差，如達到68．95KPa，說明濾罐堵塞并污染，需要增加反沖次數。監測活性炭過濾器出水的余氯或氯胺或總氯，如超標，需要反沖來增加活性炭的接觸面積。反沖洗一般每周2～3次，設在無人透析的夜間進行。

4.2 樹脂的再生

定期用飽和鹽水對樹脂進行再生，每天開機時監測軟水器的出水硬度;每天關機時檢查軟水器鹽桶內鹽量，保證鹽桶有足夠未溶解的鹽，如不足要及時向鹽桶內加鹽，并充分的攪拌，否則樹脂不能充分再生，將增加水的硬度。

4.3 反滲透系統的監測和日常維護

按制造商推薦周期監測反滲透裝置的脫鹽率＞90%，每天持續監測反滲透裝置的產水量、濃水流量和水回收率;控制反滲透系統的回收率，系統回收率應小于75%，一般排水流量計指示是產水流量計的1/2。調節反滲透膜的工作壓力，高壓泵出口壓力一般在1～1．5Mpa，壓力增高產水量增加。

5 器件的更換［1］

水處理設備的許多材料具有多孔結構，適合細菌附著和透過，其部分工藝采用膜材料，長期使用受化學物質的影響，會導致老化，降低清除能力。當清洗、反沖和再生恢復不了它們的功能時，就應更換，以保證水質。一般石英砂過濾器每年更換1次，活性炭過濾器建議每年更換1次，樹脂軟化器一般每1～2年更換1次，精密過濾器一般每2個月更換1次，反滲透膜每2～3年更換1次。

6 水處理系統的清洗消毒

水處理系統消毒的主要目的是預防微生物的繁殖，而不是發現微生物生長后再進行殺滅和清除生物膜。微生物繁殖后，如果較長時間得不到殺滅，應會在反滲膜和反滲水輸送管路內部形成生物膜，并釋放內毒素，此時生物膜通過消毒極難清除，往往需要更換器件，花費數以萬元計，才能使水質達標。故需要有計劃地、預防性地進行定期消毒。

常用的方法有化學消毒法、臭氧消毒法和熱消毒法。注意需要根據不同品牌水處理系統的要求進行消毒;在相關濃度和溫度情況下，達到足夠的接觸時間才能達到消毒效果;消毒劑不得和水處理系統起化學或者物理反應;化學消毒完成后要對殘余消毒劑進行沖洗并測定殘余消毒劑的濃度，合格后方可使用;消毒的過程復雜，花費時間長，需要制定詳細的消毒流程，按步驟執行并記錄。

目前最常用的消毒方法為化學消毒中的過氧乙酸消毒法，我院使用的杭州天創水處理系統，廠家要求消毒方法為:配置0．3%～0．5%的過氧乙酸，靜置24h后，加入系統中循環30min，浸泡40min，沖洗15min，清洗80min，清洗結束后，測定管路中殘余的過氧乙酸濃度不過超過1mg/L［1］，否則要反復沖洗，直到余氯檢測合格方可使用。

如果在反滲水管路上加裝水箱，需要用紫外線進行實時輻射殺菌，一般選擇波長在254nm的紫外線對殺滅細菌最有效，輻射量最少為30MW·s/ cm2，當最小輻射量低于16 MW·s/cm2時要更換燈管。殺菌的同時增加了水中的內毒素，因此一般在其后級安裝精密過濾器，以保證出水的內毒素指標達到標準要求［1］。

7 透析用水的水質監控

監控內容包括透析用水的微生物和內毒素含量、電導率、pH值、化學污染物含量、軟水硬度和游離氯含量。規范要求每月監測水箱和輸送管路的細菌含量，每3個月監測內毒素含量［1］。但王質剛等認為需要每月監測水箱和輸送管路的細菌和內毒素含量［2］。取樣點為反滲水離開反滲透系統進入儲水桶之前;儲水桶出水口;反滲水輸送系統回路終點;透析液配制室反滲水進口;如有復用室，則其反滲水進口也要取樣。取樣點不需要消毒。取樣點須打開反滲水沖洗至少1min。要求細菌菌落總數＜200cfu/mL，內毒素＜2EU/mL，如果超標，需要對系統進行消毒，并每周檢測，直到達到標準。細菌菌落總數＞50cfu/mL，內毒素＞1EU/ mL，即要進行干預［5］。干預措施如下［1］:①檢查反滲水輸送系統的消毒程序及反滲水輸送管道系統中的死角、細菌過濾器。②清洗和消毒反滲膜，消毒反滲水輸送系統，包括整個輸送循環管路。③在反滲水輸送系統安裝內毒素過濾器和(或)增加細菌過濾器的消毒頻率。④確保機器上的進水管已經消毒。

電導率應小于10μs/cm，一般控制在5μs/cm以下，如發現升高較快需查找原因［1］。純水的pH值應維持在5～7的范圍［1］。

化學污染物必須符合中華人民共和國醫藥行業標準YY0572-2005《血液透析和相關治療用水》的標準，并參考2008年AAMI(美國醫療器械促進協會)標準，至少每年測定1次［6］。軟水總硬度＜17．2ppm，每日檢測1次［1］。游離氯:活性炭罐出水口的余氯＜0．5mg/L或氯胺＜0．1mg/L或總氯＜0．1mg/L，每班檢測1次［1］。化學污染物、軟水硬度和游離氯檢測結果和化驗單應登記并保留。新安裝的水處理系統或懷疑水處理系統有問題時應提高檢測頻度;如果確定處理設備存在問題而不能及時糾正，就應停止使用［7］。

8 高通量透析和超純透析用水的概念

高通量透析是指使用對尿素的超濾系數＞20mL/(h·mmHg·m2)的透析器進行的透析。此種治療方式一般每次3h，每周6～9h，較使用普通透析器的每次4h，每周8～12h明顯縮短;高通量膜的生物相容性好;對中、大分子具有高通透性都是其優勢所在。高通量透析治療時透析液流量可達800～1000mL/min。隨著超濾系統的加大，在透析器出口處，存在靜水壓梯度，治療過程中可出現“反超濾”，致使透析液中的污染物進入血液，因此對透析用水的要求更高。故建議使用超純透析液時行高通量透析［2］。

超純透析液目前無統一標準，一般要求細菌菌落總數＜0．1 cfu/mL，內毒素＜0．03EU/mL［2］。蔣建平、侯凡凡認為［8］使用超純透析液能改善患者慢性炎癥反應狀態、氧化應激和脂質代謝，推測使用超純透析液可以減少血液透析患者心血管疾病風險，降低患者死亡率。

9 討論

尿毒癥行血液透析患者治療時需大量接觸反滲水，每周使用量約300～400L，水的質量直接影響患者的透析質量和生命安全。血液凈化中心的醫護人員不能只重視尿毒癥患者本身的疾病，忽略了透析用水的水質、水處理設備的質量和維護，導致透析用水質下降，對患者造成不良后果。

血液凈化中心需成立以主任、護士長、醫護技術骨干和工程師組成的質量控制小組，質控小組的醫護人員必須熟悉水處理系統的作用、日常維護和因水質問題所致并發癥的臨床表現，發現問題，及時和工程師溝通，查找原因，盡早維修，防止問題持續或擴散。工程師要定期做好水處理系統的維護，保證水處理系統每日正常運轉;根據設備的要求進行沖洗和消毒;定期進行透析用水的相關指標檢測，確保其符合相關質量控制的要求;每半年對水處理系統進行技術參數校對。質控小組要落實上述措施的執行情況，記錄相關過程，及時總結，持續改進。

［1］季大璽，邢昌贏．血液凈化中心(室)水處理建設管理規范［M］．南京:東南大學出版社，2012:22 -44．

［2］王質剛，陳仙明，呂維敏．血液透析用水處理和透析液//王質剛．血液凈化學［M］．第3版．北京:北京科學技術出版社，2010:59．

［3］王質剛．透析與腎移植實用手冊［M］．北京:北京科學技術出版社，2007，100-101．

［4］朱弋，李曉東，吳新社．血液凈化水處理系統結構及質量裝備［J］．中國醫學裝備，2011，8(4):36．

［5］葉朝陽．血液凈化的水處理配置和質量控制要求［J］．中國血液凈化，2009，08:419．

［6］陳香美．血液凈化標準操作規程［M］．南京:人民軍醫出版社，2010，14．

［7］中國醫院協會血液凈化中心管理分會．血液透析質量控制和管理指導原則［S］．中國血液凈化，2010，9 (1):3．

［8］蔣建平，侯凡凡．超純透析液對心血管系統的影響［J］．中國血液凈化，2009，8(8):415

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2014-10-15