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1、,水处理系统 及透析用水 常德职业技术学院附属一医院医院肾内科 吴瑕,血透基本原理,血液,透析液,半透膜,透析器示意图,基本理论-扩散,1 - 红细胞 2 - 细菌, 2-微球蛋白 ( 分 子 量5000),血液,透析液,透析膜,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过一种半透膜来实现。 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，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。,水处理目的： 20世纪60年代：主要目的是防止产生“硬水综合征”（去除胶体、钙、镁、活性氯等）
2、。 70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、反渗装置、离子交换装置，防止“溶血、透析痴呆”。 80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。 90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，要求超纯水、超净透析液, 甚至达到注射用水标准透析用水药品。,水中污染物的种类和对 机体的影响 污染物：微生物 化学物质 不溶性颗粒,（一）微生物：细菌及其释放和降解产物，真菌病毒等少见。 细菌: 主要是细菌及其释放和降解产物内毒素。水中常见细菌为革兰氏阴性菌，
3、如结核性分枝菌，并易附着物质表面形成生物膜尤其在反渗水箱、原液桶、管道死腔，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。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、化学方法可杀菌、反渗、细菌过滤器也可滤掉细菌。,内毒素： 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，淀粉样变、促红素抵抗、MIA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
4、。 病毒：破膜进入血液。可用化学剂杀死。,原水,软化水,活性炭,微量过滤,0.45um,储存水,RO,超微过滤,0.1um,储存水,再循环,连接管,透析液,超滤,内毒素/pg/ml,（二）化学物质： 残余氯 离子 ：钠、钾、钙、镁 可溶性无机盐 微量元素 硝酸盐、亚硝酸盐、硫酸盐、氟化物,残余氯：指化合氯（氯胺化合物）与游离氯之和。 CI2H2O HOCIHCI NH3 NH2CI HOCI NH2CI NHCI2H2O NHCI2 NCI3 （活性氯和氨反应生成活性氯胺，以弥散方式通过透析膜与氧发生反应破坏细胞壁溶血） 透析用水氯胺0.1mg/L，游离氯0.5mg/L，测氯胺较复杂，可测游离
5、氯来间接监测活性氯胺水平。,透析用水中的污染物质和临床症状（一） 污染物 急性中毒反应 慢性中毒反应 铝： 神经方面症状 透析痴呆、骨软化、 骨发育不全 心肌功能失常、贫血 芳香烃： 致癌 砷： 皮肤色素沉着、肝脏、 神经系统损害 镉： 贫血 钙： 硬水综合征：恶心、血压高、 虚弱、进行性嗜睡、 出汗 头痛、发热感、神经错乱、 癫痫、记忆丧失、定位障碍 氯胺： 溶血、正铁血红蛋白血症 呕吐、血压下降、死亡 活性氯：氧化应激、形成氯胺 致癌、同氯胺,透析用水中的污染物质和临床症状（二） 污染物 急性中毒反应 慢性中毒反应,铜 ： 溶血、发热 胃肠不适、顽固性血压下降、 肝脏损害 氟化物： 头痛、
6、恶心、心律不齐、 骨软化、骨质疏松 手足抽搐、出血点、换气困难 心脏兴奋、高血钾、高血钙、 酸中毒 甲醛溶液 ：溶血 过氧化氢 ：溶血 次氯酸盐 ：溶血 铅 ： 急腹痛、顽固性便秘、 神经系统紊乱、贫血 呕吐、神经系统紊乱 镁 ： 硬水综合征、心律紊乱 皮肤烧感,透析用水中的污染物质和临床症状（三） 污染物 急性中毒反应 慢性中毒反应,硝酸盐： 溶血、正铁血红蛋白血症 亚硝酸盐 致癌 过氧乙酸 同过氧化氢 钾： 高血钾：缓慢性心律失常； 低血钾：快速性心律失常 硅 骨和乳腺疾病、贫血 钠 高钠：口渴、高血压、细胞内 高血压 脱水（恶心呕吐、 定向力消失、昏迷） 低钠：血压下降、 细胞水肿（脑水
7、肿、溶血） 硫酸盐 恶心、呕吐 锌 溶血 贫血、精神抑郁、智力障碍、 畏食、性功能减退,（三）不溶性颗粒和纤维,（像沙子和泥土等）经滤过装置去除，保护相应设备和反渗膜。,水处理的方法,水处理系统分为三个部分： 前处理系统 水纯化系统 水贮存和输送系统,（一）前处理 过滤器：去除水中颗粒 活性炭过滤器：去除水中 活性氯、氯胺 软水器：去除水中钙、镁,保护下游反渗膜,过 滤 器（一）,沉淀过滤器 前过滤器：去除5-500m颗粒（泥、沙等） 微量过滤器：可去除1-5m微粒（安装在前处理和反渗透装置之间） 超微过滤器：0.1-0.45m的 膜清除更小的颗粒、细菌）（安装在反渗水箱前/后）,过 滤 器（
8、二）,超滤器： 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。 （ 安装在透析器前，去除透析液中细菌、内毒素）。,活性炭过滤器（一）,（1）综合性能取决于： 过滤器结构（炭的容量，颗粒大小、特 性、活化程度） 进水量的大小 水中活性氯、氯胺含量 与活性炭接触的时间,活性炭过滤器（二）,活性炭不能再生，反冲只能冲掉吸附细菌。 活性炭可释放出微粒子。其下游要安装微过滤器。 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。 大型透析单位可考虑双级活性炭过滤器,软 水 器,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。 再生应在没有透析时进行，应有旁路排出废液，可手动
9、或设顶自动再生程序。 因树脂使水流缓慢，易细菌繁殖，需常进行反渗再生或定期用高浓度次氯酸钠/过氧乙酸冲洗有助于降低细菌水平（不影响树脂性能）。,（二） 水纯化系统：包括1-2个反渗装置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排斥原理。,反 渗 膜,反渗膜是一种半透膜可阻挡分子量大于300道尔顿的溶解性无机物、有机物、细菌、内毒素、病毒和颗粒，排斥90%-95%的双价离子和95%-99%的单价离子。 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 反渗膜的材料：醋酸纤维膜、合成膜、薄复合膜,反 渗 膜,反渗膜性能由多种因素决定 水PH值：PH值升高降低膜排斥率
10、，反之相反。 水温度:25-28较合适，温度高出水量大，易损害膜，超过38可立刻破膜，水温度低出水量减少。 细菌：所有反渗膜都可以被细菌污染。 活性氯：有些反渗透膜能抵抗1mg/L活性氯，但对另一些膜此浓度是危险的。 纯水/排斥水的比率：0.85-0.95反渗膜性能好，0.8需更换。 其他：总固体溶质（水的总溶质浓度），不容性颗粒，碳酸钙，水压。,（三）离子交换装置： 通过阴阳离子交换、去除水中溶解的无机物。即水经过阴阳离子树脂时，水中溶解的离子与树脂上离子进行交换，阳离子树脂带硫酸基，其氢离子与水中阳离子交换。树脂带有氨基、其氢氧与水中阴离子（氯）交换，置换下来的H+与OH-结合生成水。,（
11、四） 输送管道系统（贮水箱、紫外灯） 1、要求无死腔、密闭循环系统，管道内径细一些，保证高流速。 2、无接头、裂纹，内壁光滑（没有焊接裂纹）的不锈钢管是理想材料。 3、高级PVC是常用的材料可用甲醛消毒。 4、水箱内的水应与管道内的水一起循环流动,水处理各组成部分对物质清除情况(一) 物质 过滤器 活性炭 软水器 离子交换器 RO装置 铝 砷 钡 镉 钙 氯胺 () 活性氯 () 铬 铜 氯化物 铅 镁 ,水处理各组成部分对物质清除情况(二) 物质 过滤器 活性炭 软水器 离子交换器 RO装置 汞 硝酸盐 钾 硒 银 钠 硫酸盐 锌 病毒 有机物 内毒素 细菌 微粒 注： 有效果，（）效果不明显,透析用水的不同要求和设备组成,反渗装置,复合膜 醋酸膜纤维膜,透 析 单 元,排斥水,原水,50m填塞过滤器(棉芯),砂罐,活性炭过滤器,(除铁过滤器),软水器,5m过滤器,循环管道,1. 纯化水可通过简单的水处理系统获得,反渗装置,复合膜/醋酸膜纤维膜,原水,50m填塞过滤器(棉芯),砂罐,活性炭过滤器,(除铁过滤器)
