【血透专家聊血透-4】反渗透水处理系统的工作原理

蓝雪0816

在血液透析室里，反渗透水处理系统是血液透析水处理系统的核心部件，它的作用就是脱除水中的盐。那么，反渗透水处理是怎么脱盐的您知道吗？
【血透专家聊血透】专项将详细道来！

常想一二

反渗水的产生主要是应用反渗透的原理，什么是反渗透呢？

1)  渗透：渗透是指稀溶液中的溶剂（如水分子）自发地透过半透膜（如腹膜、反渗透膜）进入浓溶液侧的溶剂（水分子）流动现象。半透膜只允许水通过，而阻止溶解固形物（盐）的通过。

2)  渗透压：浓溶液随着水的流入而不断被稀释，当水向浓溶液流动而产生的压力足够用来阻止水继续流入时，渗透处于平衡状态。平衡时水通过半透膜流动是相等的，即处于动态平衡状态。而此时的压力称为溶液的渗透压。渗透压是溶液的一种特性，它随溶液浓度的增加而增大。

3)  反渗透：在浓溶液上加外力以克服自然渗透压，且该外力大于渗透压时，水分子自然渗透的流动方向就会逆转，使得浓溶液的浓度更大，这一过程就是渗透的相反过程。

4) 反渗透（RO）：可除去大小0.0001微米的颗粒杂质，一般可除去分子量大于150—200的有机物，除盐率高达95%以上，是高含盐水采用的主要脱盐手段之一，也是当代公认的先进水处理技术，其应用领域越来越广泛，也是医院血液透析用水采用最多的水处理方法，运行压力一般为14—60bar（1.4—6.0MPa）。

常想一二

血液透析用反渗透水处理中的主要部分是反渗透膜

    反渗透膜不仅有很高的脱盐率，而且也可当作一个很精密的过滤器，其孔径相信小于0.001微米，这使得反渗透装置可除去细小的悬浮固体、细菌和内毒素等，反渗透膜同透析器一样有很多品种，多数由有机高分子材料制成，也有少数使用无机材料制成，其性能也各不相同。由于反渗透技术应用于水的脱盐等领域后，显示出了许多优越性，因此被广泛地研究，研制出了许多种类的膜材料，常用的膜材料有醋酸纤维素膜（CA膜）、聚酰胺膜（PA膜）和复合膜。

    透析用水处理常用卷式复合膜，主要有低压反渗透膜、超低压反渗透膜、卫生级反渗透膜和卫生热消毒型反渗透膜。反渗透膜需要制成一定构型才能用于水处理。目前膜的构型主要有平板式、管式、卷式和中空纤维式，但常用于医院透析用水处理的是卷式。

反渗透膜结构上层是致密层，而下面是多孔层，由致密层与水溶液接触，膜去除有机物是建立在筛网机理基础上的，因而有机物分子的大小与形状是确定其能否通过膜的重要因素。反渗透膜有高的脱盐率是因为在膜表面布满了许多极细小的孔，在膜的表面选择吸附了一层水分子，盐类溶质则被膜排斥，而膜表面对水分子有选择吸附作用，水分子在反渗透压力的推动下通过膜，离子被截留在溶液中。

    在进水水质和使用条件符合标准的情况下，复合膜一般能够保证3年后的产水量在同等压力下不低于80%，透盐率不高于1.5倍。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。根据经验医院透析用反渗透系统一般无专人管理，常出现钠型阳树脂再生不良等预处理不当的问题，致使膜元件的进水严重超标，半年内膜元件发生阻塞，反渗透系统产水量下降。如使用得当反渗透系统可以运行7年以上而不需要更换膜元件。

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反渗透装置的组成

反渗透装置一般由反渗透膜元件、压力容器外壳、装置框架、压力管路、调节和控制阀门、高压泵、系统控制电器、检测控制装置、报警装置、消毒设施等组成。

应根据透析机台数、复用用水和未来发展合理确定反渗透机的产水，根据本院水源的水质分析报告合理配置预处理，根据透析用水标准和用量选用膜类型及数量，测算膜组件合理的排列组合。确定高压水泵的种类，应选用多级离心泵，合理选择连接管路、阀门，如耐压性、材料的无毒及耐腐蚀，产品水侧不能用铜制品器件,应选用卫生级管件,系统有消毒装置和安全设施。

反渗透装置应该有：进水、产品水电导率显示记录，进水、产品水、排水流量指示记录，进水、产品水余氯显示，进水、高压泵进出口、产品水压力显示记录，进水温度、pH值显示

高压泵是反渗系统主要组成部分，它向膜组件提供平稳不间断的流量和合适的压力，对常规复合膜需1.6MPa， 对超低压复合膜需1.05MPa。建议选用多级离心泵。

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反渗透机的报警

当运行参数超过允许值时，会发生报警，报警是对透析用水安全的保障。有些报警发生后，会自动切断反渗透机系统的运行，以保护系统免受损坏。通常报警有：

a、高压泵进口水压低报警，供水量不足、预处理故障等均可导致此报警，报警发生时系统停止运行。

b、产品水电导率高报警，当除去率降低，膜或密封件损坏，水质变差时发生报警。透析用RO水一般控制在50μs/cm以下。

c、还有温度、p H 、残余氯、运行压力等报警。

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水处理系统的消毒方式

    尽管我们采取了各种措施减少微生物在系统中的存留，但是微生物的生长还是不可避免的，所以一套完整的医用反渗透系统必须配备相应的消毒方式。最常用的消毒方式是化学消毒方式，我们首先介绍几种化学消毒剂的特点。

【次氯酸钠】：

价格便宜、消毒效果明显，除了可以杀灭活菌、还可以溶解死菌和生物膜。但是目前多数的反渗透膜不能耐受该消毒方式。

【甲醛】：

几乎与全部种类的反渗透膜相容，同时可以相对较好地通过反渗透膜进入产品水路，简化消毒过程。但是毒性较大，同时具有使蛋白质凝固的特性，不能清除生物膜，对于污染严重的系统可能导致生物膜更难以清除。

【过氧乙酸】：

消毒效果好，多数反渗透膜可以耐受，具有清除生物膜的作用，可以部分通过反渗透膜。但是消毒浓度和温度务必严格控制，否则可能对反渗透膜造成不可恢复的损伤，具体细节必须向反渗透膜制造商咨询相关条件。

    如果确认反渗透膜可以耐受的过氧乙酸浓度和温度，定期的过氧乙酸清洗可以同时完成灭菌和清除生生物膜的作用，但是必需注意消毒循环必须在低压大流量下进行，否则由于反渗透膜对于过氧乙酸的分离作用而导致在反渗透膜原水侧形成过氧乙酸积累而导致浓度严重升高，损坏反渗透膜。化学消毒过后必须测定消毒剂残留，否则，反渗水不能用于透析。过氧乙酸 <1mg/L      

    除了化学消毒以外，目前热消毒被引入该领域。热消毒具有无消毒剂残留的特点，消毒以后经过很短的降温冲洗就可以投入使用，这是热消毒最大的优点，也是将来发展得趋势。。

    一般热消毒（85℃）的消毒效果比化学消毒要差一些，同时热消毒没有清除生物膜的作用，而由于热消毒没有残留，可以经常（每天）进行，有效抑制微生物在管道系统中的增殖，从而发挥抑制生物膜发展的作用；现在，有的水处理系统可以进行121℃的灭菌处理，从而弥补了低温（85℃）热消毒的不足。由于高温非常容易导致大多数合成材料降解，形成对水质的污染，所以最安全的热消毒管路是高品质不锈钢管，目前一些厂家尝试使用PEX管道的例子，但是长期效果有待于观察，而其他一些管材，例如CPVC、PPR等已经证明不适用于医用热消毒系统。

春天的使者

渗透的原理基本上明白，但用医学术语却不能正确表达，谢谢老师的讲解，已学习。

snxmm77

谢谢老师的讲解，已学习。

碧空万里

路过学习了，谢谢老师的分享

cheryl_g5AVo

谢谢老师的分享，学习了

俊俏的孩子

路过学习了，谢谢讲解！            

bdxrmyy20160321

已认真学习，谢谢老师分享

淡然1997

谢谢老师的讲解，已学习。

张志刚

继续学习，谢谢老师的分享。

198607

学习了，希望老师多多讲解！谢谢！

佳佳妈妈

谢谢老师的讲解，学习了。

珏巴

谢谢老师分享 路过学习了 嘿嘿

手榴弹

常想一二 发表于 2017-2-22 10:02
血液透析用反渗透水处理中的主要部分是反渗透膜    反渗透膜不仅有很高的脱盐率，而且也可当作一个很精密的 ...

不知老师是否有一些图片可以上传，帮助我们理解？

春天的使者

谢谢特邀版主的耐心讲解，我们会认真学习！

wen330115346

谢谢特邀版主的耐心讲解，我们会认真学习！

sdxt0809

谢谢老师的讲解，学习了。

lyluoxiuhua

非常感谢几位老师的详细讲解，学习后对血透反渗透水处理系统的工作原理有所了解！