㈠ 血透机上超净滤器的工作原理
血透机上超净滤器的工作原理是通过正负电荷的相互作用或范德华力和透析膜表面的亲水性基团选择性吸附某些蛋白质、毒物及药物(如β2-微球蛋白、补体、炎性介质、内毒素等)。所有透析膜表面均带负电荷,膜表面负电荷量决定了吸附带有异种电荷蛋白的量。在血透过程中血液中某些异常升高的蛋白质、毒物和药物等选择性地吸附于透析膜表面,使这些致病物质被清除,从而达到治疗的目的。
血液透析是急慢性肾功能衰竭患者肾脏替代治疗方式之一。它通过将体内血液引流至体外,经一个由无数根空心纤维组成的透析器中,血液与含机体浓度相似的电解质溶液(透析液)在一根根空心纤维内外,通过弥散/对流进行物质交换,清除体内的代谢废物、维持电解质和酸碱平衡;同时清除体内过多的水分,并将经过净化的血液回输的整个过程称为血液透析。
溶质转运:
1、弥散:是血液透析时清除溶质的主要机制。溶质依靠浓度梯度从高浓度一侧向低浓度一侧转运,此现象称为弥散。溶质的弥散转运能源来自溶质的分子或微粒自身的不规则运动(布朗运动)。
2、对流:溶质伴随溶剂一起通过半透膜的移动,称为对流。溶质和溶剂一起移动,是摩擦力作用的结果。不受溶质分子量和其浓度梯度差的影响,跨膜的动力是膜两侧的静水压差,即所谓溶质牵引作用。
3、吸附:是通过正负电荷的相互作用或范德华力和透析膜表面的亲水性基团选择性吸附某些蛋白质、毒物及药物(如β2-微球蛋白、补体、炎性介质、内毒素等)。所有透析膜表面均带负电荷,膜表面负电荷量决定了吸附带有异种电荷蛋白的量。在血透过程中,血液中某些异常升高的蛋白质、毒物和药物等选择性地吸附于透析膜表面,使这些致病物质被清除,从而达到治疗的目的。
㈡ 血液透析的原理
血液透析(hemodialysis,HD)是急慢性肾功能衰竭患者肾脏替代治疗方式之一。它通过将体内血液引流至体外,经一个由无数根空心纤维组成的透析器中,血液与含机体浓度相似的电解质溶液(透析液)在一根根空心纤维内外,通过弥散/对流进行物质交换,清除体内的代谢废物、维持电解质和酸碱平衡;同时清除体内过多的水分,并将经过净化的血液回输的整个过程称为血液透析。
原理:
溶质转运
1. 弥散:是HD时清除溶质的主要机制。溶质依靠浓度梯度从高浓度一侧向低浓度一侧转运,此现象称为弥散。溶质的弥散转运能源来自溶质的分子或微粒自身的不规则运动(布朗运动)。
2. 对流:溶质伴随溶剂一起通过半透膜的移动,称为对流。溶质和溶剂一起移动,是摩擦力作用的结果。不受溶质分子量和其浓度梯度差的影响,跨膜的动力是膜两侧的静水压差,即所谓溶质牵引作用。
3. 吸附:是通过正负电荷的相互作用或范德华力和透析膜表面的亲水性基团选择性吸附某些蛋白质、毒物及药物(如β2-微球蛋白、补体、炎性介质、内毒素等)。所有透析膜表面均带负电荷,膜表面负电荷量决定了吸附带有异种电荷蛋白的量。在血透过程中,血液中某些异常升高的蛋白质、毒物和药物等选择性地吸附于透析膜表面,使这些致病物质被清除,从而达到治疗的目的。
水的转运
1. 超滤定义:液体在静水压力梯度或渗透压梯度作用下通过半透膜的运动称为超滤。透析时,超滤是指水分从血液侧向透析液侧移动;反之,如果水分从透析液侧向血液侧移动,则称为反超滤。
2. 影响超滤的因素
(1) 净水压力梯度:主要来自透析液侧的负压,也可来自血液侧的正压。
(2) 渗透压梯度:水分通过半透膜从低浓度侧向高浓度侧移动,称为渗透。其动力是渗透压梯度。当两种溶液被半透膜隔开,且溶液中溶质的颗粒数量不等时,水分向溶质颗粒多的一侧流动,在水分流动的同时也牵引可以透过半透膜的溶质移动。水分移动后,将使膜两侧的溶质浓度相等,渗透超滤也停止。血透时,透析液与血浆基本等渗,因而超滤并不依赖渗透压梯度,而主要由静水压力梯度决定。
(3) 跨膜压力:是指血液侧正压和透析液侧负压的绝对值之和。血液侧正压一般用静脉回路侧除泡器内的静脉压来表示。
(4) 超滤系数:是指在单位跨膜压下,水通过透析膜的流量,反映了透析器的水通过能力。不同超滤系数值透析器,在相同跨膜压下水的清除量不同。
㈢ 临床上透析的原理是什么
一 血液透析的原理
血液透析(Hemodialysis,HD)通过其生物物理机制,完成对溶质及水的清除和转运,其基本原理是通过弥散(Diffusion)、对流(Convection)及吸附(Absorption)清除血液中各种内源性和外源性"毒素";通过超滤(Ultrafiltration)和渗透(Osmosis)清除体内潴留的水分,同时纠正电解质和酸碱失衡,使机体内环境接近正常从而达到治疗的目的。
1. 溶质转运
a. 弥散转运
溶质依靠浓度梯度从高浓度一侧向低浓度一侧转运,称此现象为弥散。溶质的弥散转运能源来自溶质的分子或微粒自身的不规则运动(布朗运动)。在两种溶液之间放置半透膜,溶质通过半透膜从高浓度溶液向低浓度溶液中运动,称为透析。这种运动的动力是浓度梯度。HD的溶质交换主要是通过弥散转运来完成的。血液中的代谢废物向透析液侧移动,从而减轻尿毒症症状;透析液中钙离子和碱基移入血液中,以补充血液的不足。为叙述方便,一般提到的是净物质转运,实际上通过膜的溶质交换是双向性的。
b. 对流转运
溶质伴随含有该溶质的溶剂一起通过半透膜的移动,称对流。溶质和溶剂一起移动是磨擦力作用的结果。不受溶质分子量和其浓度梯度差的影响。跨膜的动力是膜两侧的水压差,即所谓溶质牵引作用(Solvent Drag)。HD和血液过滤(Hemofiltration,HF)时,水分从血液侧向透析侧或滤液侧移动(超滤)时,同时携带水分中的溶质通过透析膜。超滤液中的溶质转运,就是通过对流的原理进行的。反映溶质在超滤时可被滤过膜清除的指标是筛选系数,它是超滤液中某溶质的浓度除以其血中浓度。因此,利用对流清除溶质的效果主要由超滤率和膜对此溶质筛选系数决定。
c. 吸附
吸附是通过正负电荷的相互作用或范德华(Van der Wassls)力和透析膜表面的亲水性基团选择性吸附某些蛋白质、毒物及药物(如b2-M、补体、炎症介质、内毒素等)。膜吸附蛋白质后可使溶质的扩散清除率降低。在血液透析过程中,血液中某些异常升高的蛋白质、毒物和药物等选择性地吸附于透析膜表面,使这些致病物质被清除,从而达到治疗目的。
2. 水的转运
液体在水力学压力梯度或渗透压梯度作用下通过半透膜的运动,称超滤。临床透析时,超滤是指水分从血液侧向透析液侧移动;反之,如果水分从透析液侧向血液侧移动,则称反超滤。
3. 酸碱平衡紊乱的纠正
透析患者每天因食物代谢产生50~100mEq的非挥发性酸,由于患者的肾功能障碍,这些酸性物质不能排出体外,只能由体内的碱基中和。体内中和酸性产物的主要物质是碳酸氢盐,因此尿毒症患者血浆中的H2CO3浓度常降低,平均为20~ 22mEq/L左右。透析时常利用透析液中较血液浓度高的碱基弥散入血来中和体内的酸性产物。
二 影响透析效率的因素
1. 透析器类型
目前各种类型透析器对中、小分子物质的清除以及对水分超滤的效率较大程度上取决于透析膜性能。如聚砜膜、聚甲基丙烯酸甲脂膜和聚丙烯膜等对中分子物资和水分清除效果优于铜仿膜透析器。此外,透析效率尚与透析器有效透析面积成正比。一般应选用透析面积为1.2~1.5m2的透析器为宜。
2. 透析时间
透析时间与透析效率呈正比。使用中空纤维透析器,一般每周透析时间为12~15h。
3. 血液和透析液的流量
每分钟流入透析器内的血液和透析液流量与透析效果密切相关。HD过程中,体内某些代谢产物如肌酐或尿素氮的清除率,一般可由简化的清除率公式计算:
清除率=
Ci=某溶质流入透析器浓度;
Co=某容质流出透析器的浓度;
QB=入透析器的血流量(ml/min )。
从公式中可以看出:(1)血流量越大,清除率越高;(2)在透析过程中,血液内某一溶质的清除与该物质在血液侧与透析液侧的浓度的梯度差呈正比,为保持最大的浓度梯度差,可以增加透析液流量。此外,清除效果尚与透析液通过透析器时接触透析膜的量、面积、时间有关。血流与透析液在透析器内反向流动,可增加接触时间。故透析液流量亦直接影响溶质的清除。常规HD要求血流量为200~ 300ml/min,透析液流量为500ml/min。若能提高血流量至300ml/min,或必要时提高透析液流量至600~ 800ml/min,则更可提高透析效率。
4. 跨膜压力
HD过程中体内水分的清除,主要靠超滤作用。超滤率与跨膜压(TMP)密切相关。TMP越大,超滤作用越强。在常规HD时为扩大TMP,一般在透析液侧加上负压,通常为20~ 26.6kPa(150~200mmHg),使水分从血液侧迅速向透析液侧流动。因此,在透析过程中,及时调节TMP甚为重要。血压正常患者,在血流量为200ml/min时,入口端平均动脉压(MAP)小于10.6~12kPa(80~ 90mmHg)。而出口端MAP小于6.6~ 8kPa(50~60mmHg)。若出口端MAP过低提示透析器内阻力增加,升高则提示静脉回路内有阻力或见于体内静脉压升高。此外,增加血流量至300ml/min亦可明显提高透析器两端MAP。透析器内MAP还受血流量和静脉端回路阻力的影响。TMP实际上应等于透析器平均动脉压与透析液侧的负压测定之和。
5. 溶质分子量
在弥散过程中,溶质转运速率与其分子量有关。尿毒症患者血液中蓄积小分子量的物质如尿素、肌酐等通过透析膜的弥散速率高,铜仿膜中空纤维透析器对尿素的清除率可达130~ 180ml/min,而中分子量的物质(分子量300~5000之间)弥散速率低,而分子量超过5000以上的物质不能通过一般材料的透析膜。在对流过程中,在膜截留分子量以下的溶质其转运速率取决于溶液转运速率,而与分子量无关。
三 血液透析的适应证和禁忌证
血液透析是目前公认的清除血液中各种内源性和外源性"毒素"效力又高又快的血液净化方式。临床适用于各种原因的急性或慢性肾功能衰竭,水分过量(急性肺水肿,严重肾病综合征等)、电解质紊乱、某些药物或毒物中毒。严格来说,HD没有绝对禁忌证。只需要从患者、病情及设备条件衡量利弊,选择一种血液净化方式。
1. 适应证
a. 急性肾功能衰竭
HD治疗急性肾功能衰竭(ARF)的目的是:(1)清除体内过多的水分及毒素;(2)维持酸碱平衡;(3)为用药及营养治疗创造条件;(4)避免多脏器功能障碍综合征等并发症的出现。凡高分解代谢者(每日血尿素氮上升超过或等于14.3mmol/L,肌酐超过或等于177?mol/L,钾上升1~2mmol/L,HCO3-下降大于或等于2mmol/L,)立即进行透析。非高分解代谢者,但符合下述第一项并有其它任何一项者,即可进行透析:(1)无尿48小时以上;(2)血尿素氮(BUN)超过或等于21.4mmol/L(60mg/dl);(3)血肌酐(Cr)超过或等于442?mol/L(5mg/dl);(4)血钾超过或等于6.5mmol/L;(5)HCO3-小于15mmol/L,CO2结合力小于13.4mmol/L(35Vol%);(6)有明显水肿、肺水肿、恶心、呕吐、嗜睡、躁动或意识障碍;(7)误输血或其它原因所致溶血、游离血红蛋白高于12.4mmol/L。
b. 慢性肾功能衰竭
慢性肾功能衰竭应用HD治疗的目的是:(1)维持患者生命,恢复工作;(2)对有可逆性急性加重因素的慢性肾功能衰竭患者,血液透析治疗可帮助其渡过危险期;(3)配合肾移植。HD不仅可作为移植患者的术前准备,而且可作为移植后出现ARF及急慢性排斥或移植肾失败的应急措施。
慢性肾功能衰竭HD的时机尚无统一标准,我国由于医疗及经济条件的限制,多数患者透析较晚,故影响透析疗效。目前,国内外多数学者主张早期透析。透析指征:(1)内生肌酐清除率小于10ml/min;(2)BUN高于28.6mmol/L(80mg/dl),或Cr高于707.2?mol/L(8mg/dl);(3)血尿酸增高伴有痛风者;(4)有高钾血症;(5)有代谢性酸中毒;(6)口中有尿毒症气味,伴食欲丧失和恶心、呕吐等;(7)慢性充血性心力衰竭,肾性高血压或尿毒症性心包炎,用一般治疗无效者;(8)出现尿毒症神经系统症状,如个性改变、不安腿综合征等。
c. 急性药物或毒物中毒
凡能够通过透析膜清除的药物及毒物,即相对分子质量小,不与组织蛋白结合,在体内分布较均匀,而不固定于某一部位者,均可采取透析治疗。应在服药物或毒物后8~12h内进行,病情危重者可不必等待检查结果即可开始透析治疗。下列情况并非透析禁忌症:(1)呼吸暂停;(2)难治性低血压;(3)昏迷;(4)肺部感染;(5)原有肝、肾、肺疾患或糖尿病者。通过HD可以清除的药物有:(1)镇静、安眠、麻醉药:巴比妥类、格鲁米特、甲丙氨酯、甲喹酮、副醛、水合氯醛、氯氮卓、地西泮;(2)醇类:甲醇、乙醇、异丙醇;(3)止痛药:阿司匹林、水杨酸类、非那西丁、对乙酰氨基酚;(4)抗生素类:氨基糖甙类抗生素、四环素、青霉素类、利福平、异烟肼、磺胺类、万古霉素、先锋霉素II等;(5)内源性毒素:氨、尿酸、乳酸、胆红素;(6)金属类:铜、钙、铁、钴、镁、汞、钾、锂、铋;(7)卤化物:溴化物、氯化物、碘化物、氟化物;(8)兴奋药:苯丙胺、甲基丙胺、单胺氧化酶抑制剂、苯乙肼、异恶唑酰肼;(9)其它:砷、硫氰酸盐、苯胺、重铬酸钾、利血平、地高辛、麦角胺、樟脑、四氯化碳、环磷酰胺、5-氟尿嘧啶、一氧化碳、奎宁、氯磺丙脲。
d. 其它疾病
严重水、电解质及酸碱平衡紊乱,用一般疗法难以生效者;肝昏迷、肝肾综合征;肝硬化顽固腹水;高胆红素血症;高尿酸血症;牛皮癣;精神分裂症。
2. 禁忌证
近年来,随着透析技术的改进,血液透析已无绝对的禁忌证。下列情况为相对的禁忌证。(1)休克或低血压,血压低于80mmHg(10.7kPa)者;(2)严重的心肌病变导致的肺水肿及心力衰竭;(3)严重心律失常;(4)有严重出血倾向或脑出血;(5)晚期恶性肿瘤;(6)极度衰竭、临终患者;(7)精神病及不合作者,或家属不同意透析者。
四 透析机器及透析器的选择
1. 透析机的选择
应选择定容型透析机及碳酸氢盐透析液,并根据患者情况选择不同钠浓度的透析液。
2. 透析器的选择
铜仿膜透析器生物相容性差,该膜可激活补体,发生低氧血症和中性粒细胞减少。有条件的应选择碳酸脂膜、聚甲基丙烯酸甲脂膜和醋酸纤维膜透析器。作者单位主要应用聚砜膜、聚酰胺膜及聚丙烯腈膜。在相同条件下,老年人和有心血管功能不稳定、肺部并发症者,应选择生物相容性好的人工合成膜,儿童宜选择容积较小的透析器。一般情况下,对透析器及透析膜不必作过多的选择。
五 透析时机和速度
目前,对于ARF总的趋势是早期、多次或连续性进行血液透析治疗,可有效地纠正尿毒症引起的一系列病理生理改变,不仅有利于预防某些危险并发症的发生,而且也有利于原发病的治疗及肾功能的恢复。
透析的合并症通常多发生于透析的早期。因此,透析开始时应缓慢进行,尤其是在透析开始后的前30min,血流量应适当控制。大多数成人可耐受150~200ml/min的血流量,此时血尿素氮的清除也足以达到预期目的。对于紧急透析患者,透析应该缓慢进行。在1~4次透析过程中,血尿素氮的清除率只需保持在1~2ml/(kg·min);患者如处于高危状态,其尿素氮的清除率亦不应超过3ml/(kg·min)。高分解代谢的患者,则不必严格遵守以上原则,否则不足以控制尿毒症的发展。
六 血液透析技术故障及急性并发症
1. 血液透析技术故障
a. 透析膜破裂
常因静脉端突然阻塞、负压过大或透析器多次复用所致,此时可见透析液被血染。透析膜破裂需要更换透析器,合理复用透析器,是防止透析膜破裂的关键。
b. 凝血
肝素剂量不足、低血压时间长、血流量不足、血液浓缩、血流缓慢等均可诱发透析器及血液管道凝血。临床表现为血流缓慢、静脉压升高或降低,随后除气室内泡沫增多或管道内出现凝血块。凝血的防治措施是:(1)测定凝血时间;(2)合理应用肝素;(3)提高血流量;(4)防止低血压;(5)严重凝血时立即停止透析,严禁将血液驱回体内。
c. 透析液高温
常因血液透析机加热器失控所致,曾有透析液温度达55℃发生溶血和高钾血症而死亡的报道。防治的措施是:(1)透析前应该认真检修血液透析机温度监护器;(2)如果发生此意外,透析器及血液管道内血液不能输入体内,应立即输新鲜血使红细胞维持在一定水平,用无钾透析液继续透析,密切注意高钾血症所致的心脏改变。
d. 透析液配制错误
使用低渗性透析液可导致低钠血症,血清钠低于120mmol/L,临床表现为水中毒,如头痛、抽搐、溶血,伴有背痛与腹痛。高渗透析液可引起高钠血症、细胞脱水,表现为口渴、头痛、定向力丧失、木僵和昏迷。低钠血症发生后应立即改为正常透析液透析;高钠血症发生后,应输入低渗液体,用正常透析液透析。
e. 硬水综合征
常因反渗机故障所致。透析液内钙、镁含量增加,出现高钙和高镁血症,表现为恶心、呕吐、头痛、血压升高、皮肤烧灼感、发痒、发红、兴奋和昏迷。定期检修水处理系统,确保反渗水质量合格。
f. 空气栓塞
常见原因:(1)血泵前管道有破损;(2)透析液内有气体扩散到血液内;(3)肝素泵漏气;(4)空气捕捉器倾倒;(5)驱血时将气体驱入;(6)连接管道或溶解动静脉瘘内血栓时空气进入体内。临床表现以空气多少、栓塞部位而不同,可有胸痛、咳嗽、呼吸困难、烦躁、发绀、神志不清,甚至死亡。强调预防;一旦发生要立即夹住管道,左侧卧位,取头低脚高位至少20min,使气体停留在右心房,并逐渐扩散至肺部,吸纯氧(面罩给氧),右心房穿刺抽气。气体未抽出前禁止心脏按摩,注射脱水剂及地塞米松,用高压氧舱治疗等。
g. 发热
透析开始后即出现寒战、高热者,多为复用透析器及管道污染、残留甲醛、消毒不彻底或预充血进入体内后引起的输血反应。透析1h后出现的发热多为致热原反应。透析前仔细检查透析用品的包装是否完好及消毒有效期;严格无菌操作;如患者发热应作血培养;轻者静推地塞米松5mg或静滴琥珀酸钠氢化可的松50~ 100mg,重者应停止透析,同时给予广谱抗生素。
h. 病毒性肝炎
是维持性透析患者严重的感染并发症之一,可在患者之间交叉传播,甚至可造成对医务人员的威胁,引起肝炎的流行。应定期检查患者和医务人员的肝功能、乙型肝炎标志物和抗HCV抗体及HCV RNA监测。工作人员注意个人防护,带手套和口罩,在透析室内严禁进餐。操作中勿刺破皮肤,如有暴露创口,应暂不从事透析工作。复用的透析器及血液管道须经过过氧乙酸消毒。透析中尽量避免输血。HBsAg阳性患者应隔离透析,按传染病患者隔离、消毒措施处理。透析器,血液管道及穿刺针用后丢弃。医护人员及透析患者可以主动免疫,注射疫苗。丙型肝炎可用干扰素治疗。
2. 血液透析急性并发症
血液透析过程中急性并发症,即使在现代化的透析中心亦时有发生。这些急性并发症可能很严重,甚至死亡。
a. 首次使用综合征
首次使用综合征是指使用新透析器在短时间内产生过敏反应。多见于使用铜仿膜或其它纤维素膜透析器者,而用聚丙烯腈膜、聚砜膜、聚甲基丙烯酸甲脂膜或聚碳酸膜透析器不发生或很少发生,其原因是补体被透析膜经旁路途径活化而产生反应。而白细胞介素-1(IL-1)、血管舒缓素、前列腺素等的活化和释放,消毒剂氧化乙烯(与蛋白结合形成半抗原)和醋酸盐等可能亦与这种过敏反应有关。重复使用透析器、新透析器使用前充分冲洗等可减少首次使用综合征的发生率。
首次使用综合征多数在透析开始5~30min发生。轻者有胸痛、皮肤瘙痒、血压下降。轻者给予一般对症治疗就可以缓解。重者出现呼吸困难、全身烧灼感、胸腹巨痛、血压下降、休克,偶有心脏骤停或死亡。重者应立即停止透析,体外循环血液不宜再回输,给予吸氧,予抗组织胺或类固醇及肾上腺素等药物治疗。如呼吸、心跳骤停,必须立即进行心肺复苏。
b. 失衡综合征
目前认为血清渗透压降低在其发病机制中起主要作用。血清渗透压降低,尤其当透析后血清渗量下降40mOsm/(kg·HO2)时,水分可进入脑组织引起脑组织水肿,也有人认为透析时尽管患者的酸中毒被纠正,动脉血PH升高,但脑脊液的PH却下降,脑细胞内酸中毒使细胞内渗透压升高,致使脑水肿。可发生于透析中或透析刚结束时,早期表现为恶心、呕吐、烦躁、头痛,严重者惊厥、意识障碍甚至昏迷,常伴有脑电图异常。
预防失衡综合征最简单的方法是缩短透析时间,增加透析频率。对于严重水肿、酸中毒、血尿素氮过高或首次透析的患者,不宜采用大面积或高效透析器。透析液钠浓度以140~ 150mmol/L为宜,不应用低钠透析液来纠正患者的高钠状态。轻度失衡综合征可用高渗葡萄糖或3%盐水40ml静脉注射。严重者应停止透析,静脉滴注20%甘露醇。癫痫样发作时可静脉注射安定5~10mg,5~ 10min可重复一次,或用苯巴比妥类药物。
c. 肌肉痉挛
透析中肌肉痉挛的发生率为10%~15%。发生原因是超滤过快和低氧血症。肌肉痉挛虽非致命但是患者十分痛苦。多见于足部、腓肠肌和腹壁,呈痛性痉挛。预防方法是减少透析间期体重的增加,以防止超滤过快过多。肌肉痉挛发生时可静脉注射高渗盐水,高渗葡萄糖溶液或碳酸氢钠。用硝本地平可改善症状。
d. 低血压
血液透析中的低血压是指平均动脉压比透析前下降30mmHg(4kPa)以上,或收缩压降至90mmHg (12kPa)以下。低血压发生率25%~ 50%,常伴有恶心、呕吐、乏力、头痛、抽搐及嗜睡等,但有些患者可全无症状,尤其一些老年人,若不及时发现会导致心跳骤停。透析中低血压多数与过量脱水使血容量急剧下降有关,在很短的时间内超滤过量,致使心搏出量和输出量降低。部分患者在醋酸盐透析开始后不久,由于血浆醋酸盐浓度迅速上升,引起周围血管扩张和组织缺氧导致低血压,尤其老年人、糖尿病患者、妇女及儿童发生率更高,而改用碳酸氢盐透析后明显改善。如用非容量控制的透析机,医护人员缺乏经验,超滤过快,使有效循环血容量急骤减少,从而导致低血压。另外,透析机负压装置失灵,血管通路静脉端不畅,使静脉压升高而致透析器正压升高等,也可以引起低血压。
透析间期体重增加过多或透析时间缩短,则需增加超滤率。故应限制患者透析间期体重的增长率(低于1kg/d)。有些患者为了多饮水而虚报体重,导致医务人员对超滤量的错误估计。当患者接近干体重时,体液由周围组织回到血管中的速度减慢,有些患者在透析间期体重增加很少,甚至不增加。此时超滤就会发生低血压。当透析液钠浓度低于血浆时,从透析器回流的血液与周围组织液相比呈低渗性。为维持血清渗透压平衡,水分从血中进入组织间液,造成血容量骤减,而这一作用在透析开始时因血钠突然下降而特别明显。许多抗高血压药抑制血管收缩,由于这些药物的作用持续至透析过程中,故在透析当日应让患者停用降压药物。导致低血压的其它原因还有心功能不全、心律失常、心包炎、肺动脉栓塞、出血及感染等。少数患者透析中甚至透析间期发生低血压,原因不明。低血压的防治应根据不同的原因采用不同的防治措施。若由于醋酸盐不耐受可改用碳酸氢盐透析。还可改用血液滤过或血液透析滤过治疗。使用高效透析或高通量透析必须应用碳酸氢盐透析,透析液温度选用34~36℃为宜。精确计算脱水量及干体重。透析间期体重增长应少于1kg/d,每小时超滤不宜超过患者体重的1%,每次超滤量应不超过体重4%~5%,患者超滤后体重应不低于干体重,采用容量控制型血液透析机,定期调整患者干体重。应用含钠140~142mmol/L透析液,也可适当提高透析液钠浓度。每天服用降压药物,透析当天的降压药应在透析后服用。充分透析,改善贫血,治疗心包炎和冠心病。急性心力衰竭或因高容量引起严重高血压,宜先作单纯超滤,然后再行血液透析。一旦发生低血压,应将患者平卧,减慢血流速度,输入50%葡萄糖注射液100ml,或输白蛋白、血浆或全血。
e. 心跳骤停
血液透析过程中发生心跳骤停并非罕见,但国内外均无其发生率的报道,因为心跳骤停的原因在很大程度上同透析工作人员的技术水平或工作疏忽有关。原因有(1)严重溶血引起高钾血症或体内缺钾,仍然用低钾透析液导致严重心率失常;(2)心力衰竭、急性肺水肿;(3)出血性心包填塞;(4)超滤过多,血压突然下降或其他原因休克所致循环功能衰竭,未及时发现;(5)空气栓塞;(6)维持性血液透析患者原有低钙血症,透析中快速注入含拘橼酸的血液,加重缺钙引起心肌抑制;(7)颅内出血、颅内血肿、脑血管意外等;(8)严重透析失衡综合征。在预防上,对有严重贫血、心脏扩大、心力衰患者,在透析过程中突感胸闷,诉说"全身说不出难受",心动过速或过缓,呼吸急促或不规则,血压下降,在空气捕捉器内血液颜色变暗红等,往往预示严重意外即将发生,应及时停止透析,寻找原有。心脏骤停时,按心肺复苏急救处理。
f. 急性溶血
常见原因:(1)透析液温度过高;(2)透析液比例泵失误致渗透压过低;(3)透析膜破裂引起较多透析液进入血液;(4)透析液用水中氯铵、硝酸盐、铜离子等含量过多。患者胸部紧压感,呼吸困难,背部疼痛,静脉回路血液呈深红葡萄酒色,血细胞比容明显下降,血离心后血浆呈粉红色。发现溶血伴高钾血症者应停止透析,透析管道及透析器中的血液勿回输体内,及时处理高钾血症及预防进一步发生或加重高钾血症。
g. 出血
常见原因为肝素化过程中引起各种内出血,如上消化道、心包腔、颅内出血及血性胸水等。或血路管道断裂或分离,在使用血泵的情况下,由于动静脉导管内压力较高,可引起导管壁破裂或导管连接处松脱,造成大出血。
㈣ 血液透析机的工作原理是什么
血液透析机的工作原理是透析用浓缩液和透析用水经过透析液供给系统配制成合格的透析液,通过血液透析器,与血液监护警报系统引出的病人血液进行溶质弥散、渗透和超滤作用;作用后的病人血液通过血液监护警报系统返回病人体内,同时透析用后的液体作为废液由透析液供给系统排出;不断循环往复,完成整个透析过程。
结构原理
血液透析机大致可以分为血液监护警报系统和透析液供给系统两部分。血液监护警报系统包括血泵、肝素泵、动静脉压监测和空气监测等;透析液供给系统包括温度控制系统、配液系统、除气系统、电导率监测系统、超滤监测和漏血监测等部分组成。
其工作原理是:透析用浓缩液和透析用水经过透析液供给系统配制成合格的透析液,通过血液透析器,与血液监护警报系统引出的病人血液进行溶质弥散、渗透和超滤作用;作用后的病人血液通过血液监护警报系统返回病人体内,同时透析用后的液体作为废液由透析液供给系统排出;
不断循环往复,从而达到治疗的目的,完成整个透析过程。如图1所示:1-2代表的是血路;3-5-7表示透析液在配置好后准备透析或者透析液不正确时,透析液处于旁路未通过透析器的情况;3-6-7表示正常透析时,透析液流经透析器的路线;6表示进行单超时的情况。
㈤ 血透机的历史和结构
有关血透机的结构原理:
血透是借助血液透析机,从患者的血管将患者的血液引出体外,通过借助不同技术原理制作的装置,完成对血液中的溶质和水的传递,再将净化后的血液回输入体内,达到治疗目的。可以定容定量,准确进行脱水,满足不同病人不同治疗的需要。其缺点是对设备和人员有严格的要求,病人需定期往返于医院。血管条件差、心血管情况不稳定的患者,对血透治疗的耐受性差。
1、电导度
电导度实际上是测量导体导电能力的一个参数,应用在血液透析机上是将透析液作为导体,通过电导度传感器间接地反映透析液的离子浓度。
影响电导度的因素:
(1)、A、B液配比是否正确;
(2)、流量是否稳定;
(3)、器灵敏度漂移及显示差错;
(4)、零配件损坏。
2、温度
透析机是使用加热器给透析液加温,通过温度传感器来控制温度保持恒温。透析液的温度设置一般为35度~39度之间。
影响温度的因素:
(1)、进水温度;
(2)、供水不足或透析液流量不稳
(3)、加热器损坏;
(4)、传感器损坏或工作点漂移。
3、漏血
漏血检测是利用测量透析液管路里的透光强度来实现的。光束穿过透析废液照射到感光管上,如果废液里混有血液,则透光减弱,光电效应改变后引发报警,实现监测目的。
(1)、透析器破膜;
(2)、透析液中有空气;
(3)、光路之间被废液污染;
(4)、灯泡、感光管损坏、老化或电路工作点漂移。
4、血泵
血泵的工作是提供一个体外循环的动力,血透机是通过泵头的转动带动滚轮挤压泵管,推动动脉血流向透析器,实现体外循环。
影响血泵工作的因素:
(1)、体外循环系统报警;
(2)、血泵门未关严或泵管移动导致泵卡住;
(3)、滚轮污染后血泵运动受阻;
(4)、血泵间隙设置不正确。
(5)、泵零件损坏。
5、空气检测
空气检测是建立在超声波原理基础上的,超声波在液体和固体内的传播速度比在气体内快,因此在静脉血液管路的两侧分别安装上超生波发射器和接受器来捕捉经过静脉管路的气泡。
影响空气检测的因素:
(1)、血路管安装位置不妥或变形;
(2)、透析器内部除气不足;
(3)、血流提速过快或高血流速度使动脉压过低;
(4)、动脉穿刺的位置欠佳。
6、跨膜压
跨膜压是指透析器半透膜血液侧和透析液侧的压力差。是用压力传感器测量静脉压力和透析压力的方法经过计算而来。
TMP=(Bi+Bo)/2 —(Di+Do)/2
其中:Bi=透析器血液入口处压力
Bo=透析器血液出口处压力
Di=透析液入口压力
Do=透析液出口压力
影响跨膜压的因素:
(1)、静脉压;
(2)、透析器的选择;
(3)、超滤率及时间的设置;
(4)、透析器内产生气堵现象;
(5)、抗凝不足;
(6)、透析液侧压力传感器损坏。
有关血透机的历史请向有关医疗器械行家咨询。
㈥ 超滤与透析的区别
一、原理不同
超滤:超滤是血液通过机器泵或者血压流经体外滤器,在人工肾小球跨膜压的作用下,液体从压力高的一侧向压力低的一侧移动,通过对流的方式获得超滤液。
透析:透析依靠半透膜进行弥散和渗透。半透膜两侧的溶质浓度差就是驱动溶质移动的原动力,溶质从浓度高的一侧通过平衡膜向浓度低的一侧(弥散作用),水分子移向渗透浓度高的一侧(渗透作用)。
二、使用的膜不同
超滤:超滤膜的孔径在0.05 um–1 nm之间,主要用于截留去除水中的悬浮物、胶体、微粒、细菌和病毒等大分子物质。
透析:透析所使用的半透膜厚度为10-20微米,膜上的孔径平均为3纳米,所以只允许分子量为1.5万以下的小分子和部分中分子物质通过,而分子量大于3.5万的大分子物质不能通过。
三、装置不同
超滤:超滤装置一般由若干超滤组件构成。
透析:透析所使用的装置是血液透析器。
(6)血透机超滤平衡系统作用扩展阅读
超滤的操作影响因素:料液流速、操作压力、温度、运行周期、进料浓度、料液的与处理、膜的清洗。
操作温度主要取决于所处理的物料的化学、物理性质。由于高温可降低料液的黏度,增加传质效率,提高透过通量,因此应在允许的最高温度下进行操作。
超滤膜透过通量与操作压力的关系取决于膜和凝胶层的性质。超滤过程为凝胶化模型,膜透过通量与压力无关,这时的通量称为临界透过通量。
㈦ 血液透析机的原理是什么
首先:透析液用A+B液,离抄子浓度基本和人体环境差不多。
透析机内部:净化后的RO水进入透析机,和AB液混合成透析液。中间有空气分离、平衡腔、漏血传感器、温度传感器、加热棒、除气泵、流量泵等部件。最后透析液通过一个带接头的管子出来,这你可以理解为外循环。
内循环就是血液通过透析器的中空纤维,根据超滤、弥散的原理把血液中的水、离子脱出来(和上面的透析液进行对流,当然,中间隔着半透膜)。
下面是费森尤斯4008S的内部水路图。
㈧ 血透机的构造性能,, 血液透析的相关生化检查及临床专业检查项目及临床意义
性能:血液透析机结构及其工作原理
血液透析机大致可以分为血液监护警报系统和透析液供给系统两部分。血液监护警报系统包括血泵、肝素泵、动静脉压监测和空气监测等;透析液供给系统包括温度控制系统、配液系统、除气系统、电导率监测系统、超滤监测和漏血监测等部分组成。其工作原理是:透析用浓缩液和透析用水经过透析液供给系统配制成合格的透析液,通过血液透析器,与血液监护警报系统引出的病人血液进行溶质弥散、渗透和超滤作用;作用后的病人血液通过血液监护警报系统返回病人体内,同时透析用后的液体作为废液由透析液供给系统排出;不断循环往复,从而达到治疗的目的,完成整个透析过程。如图1所示:1-2代表的是血路;3-5-7表示透析液在配置好后准备透析或者透析液不正确时,透析液处于旁路未通过透析器的情况;3-6-7表示正常透析时,透析液流经透析器的路线;6表示进行单超时的情况。
血液透析机各部分功能
1. 血液监护警报系统部分
血液监护警报系统以Gambro AK 95为例如图2所示,对各部分功能作简要介绍。
a.血泵(Blood Pump)
用来推动血液循环以维持血液透析治疗的顺利进行。通常来说,血泵部分往往具有转速检测功能,用来监测病人的血流情况,而血流又与各种毒素的清除有关(如图3所示),因此血泵转轮与凹槽间距设定一定要精确,并需要经常调整,根据血路泵管的情况,一般将间距设定为3.2~ 3.3mm,不可太松,否则会造成血流检测不准;也不可太紧,如果太紧会造成管路破裂,发生事故。
b.肝素泵(Heparin Pump)
肝素泵相当于临床上应用的微量注射泵,用以持续向病人血液中注射肝素。由于病人的血液在体外循环与空气接触,很容易发生凝血现象,使用肝素泵防止发生凝血。
c.动静脉压监测
动脉压监测用来监测透析器内血栓、凝固和压力的变化。当血流不足时,动脉压就会降低;当透析器内有凝血和血栓形成时,动脉压就会升高;静脉压监测用来监测管路血液回流的压力。当透析器凝血或血栓形成、血流不足以及静脉血回流针头脱落时,静脉压就会下降;如果血路回流管扭曲堵塞或回流针头发生堵塞时,静脉压就会升高。以上情况发生时,机器会自动报警。
d.空气监测(Air Detector)
用来监测血液流路以及静脉滴壶中的空气气泡。一般用超声波探测的原理,为了避免病人发生空气栓塞而设置。当监测到有空气气泡时,检测系统会驱动动、静脉血路夹来阻断血流,防止危险的发生。
2. 透析液供给系统部分
a.温度控制系统
包括加热和温度检测两部分,在正常透析时,一般将符合治疗标准的反渗透水加热至36~40℃,与浓缩液混合后由温度传感器检测温度,进而控制加温使得透析液温度与设定的温度符合,一般透析液温度控制在37℃左右,根据病人情况可适当调节。具有热消毒的机器,在进行热消毒时加热温度可以达到100℃。
b. 配液系统
配制合格的透析液,以碳酸盐透析为例,其混合比例为:A液∶B液∶纯水=1∶1.83∶34。目前很多机器都采用陶瓷泵进行配比,通过调整转速快慢来达到配制透析液的精确性。
c.除气系统
在水和浓缩液中存在一定的空气,配制透析液过程中由于碳酸盐的存在也会有气体的生成,这些气泡在透析液中有可能引起血液空气栓塞、降低废物的清除率、影响透析液的流量和压力、进而影响电导率浓度等情况的发生,因而需要除去透析液中的空气。除气时利用负压原理,一般除气压设为-600mmHg左右,但在高原地区要适当降低负压,如兰州、昆明等地设为-500mmHg即可。
d.电导率监测系统
一般碳酸盐透析功能的血液透析机往往配置有2~3个电导率监测模块,首先检测A液的浓度,如果A液浓度达到要求再吸B液,然后检出的电导率就是透析液的实际电导率。电导率监测模块监测到的电导率值传到CPU电路,与设定电导率相比较,进而控制浓缩液配制系统,使其配制出符合要求的透析液。通常测定透析液中阳离子浓度范围为13.0~15.0ms/cm,透析液浓度维持在13.8~14.2之间。
e.超滤(Ultrafiltration)监测系统
利用跨膜压(Trans-membranous Press,TMP)的压力控制或容量控制来达到超滤、去除血液中水分的目的。跨膜压增大,相应超滤量在时间确定的情况下也会增大(如图4所示)。由于大部分血液透析病人肾脏功能衰竭或完全丧失,无法排除体内水分,因此超滤系统在血液透析机中非常重要。目前市场上血液透析机的超滤控制系统可以分为流量传感器系统和平衡腔两类,Gambro公司使用的是前者,而其它大部分使用是后者,各有优缺点,都是通过比较通过透析器前后的流量差异来计算超滤量的,都比较准确。
f. 漏血监测(Blood Leakage)系统
血液透析过程中有时会发生透析器破膜现象,这时就会发生漏血,为了检测漏血的发生,一般血液透析机利用光学原理检测透析液中的血红素,其检测灵敏度为0.25~0.35ml血红素/1升透析液,在透析过程中如果有沉淀或过脏,易发生假报警,这就需要操作人员及时清除漏血检测部位的赃物。
㈨ 在金宝AK96血透机中,超滤单元主要用于监测进出超滤通道的流量,其原理是
摘要 血液透析(英语:Hemodialysis),是将血液抽出体外,经过血液透析机的渗透膜,清除血液中的新陈代谢废物和杂质后,再将已净化的血液输送回体内,俗称“洗肾”及“洗血”。血液透析机分为血液监护警报系统和析透液供给系统两部分。血液监护警报系统包括血泵、肝素泵、动静脉压监测和空气监测等;透析液供给系统包括温度控制系统、配液系统、除气系统、电导率监测系统、超滤监测和漏血监测等部分组成。其工作原理是:透析用浓缩液和透析用水经过透析液供给系统配制成合格的透析液,通过血液透析器,与血液监护警报系统引出的病人血液进行溶质弥散、渗透和超滤作用;作用后的病人血液通过血液监护警报系统返回病人体内,同时透析用后的液体作为废液由透析液供给系统排出;不断循环往复,完成整个透析过程
㈩ 超滤的应用
超滤膜的最小截留分子量为500道尔顿,在生物制药中可用来分离蛋白质、酶、核酸、多糖、多肽、抗生素、病毒等。超滤的优点是没有相转移,无需添加任何强烈化学物质,可以在低温下操作,过滤速率较快,便于做无菌处理等。所有这些都能使分离操作简化,避免了生物活性物质的活力损失和变性。
由于超滤技术有以上诸多优点,故常被用作:
(1)大分子物质的脱盐和浓缩,以及大分子物质溶剂系统的交换平衡。
(2)大分子物质的分级分离。
(3)生化制剂或其他制剂的去热原处理。
超滤技术已成为制药工业、食品工业、电子工业以及环境保护诸领域中不可缺少的有力工具 。 超滤技术的关键是膜。膜有各种不同的类型和规格,可根据工作的需要来选用。早期的膜是各向同性的均匀膜,即常用的微孔薄膜,其孔径通常是0.05mm 和0.025mm。近几年来生产了一些各向异性的不对称超滤膜,其中一种各向异性扩散膜是由一层非常薄的、具有一定孔径的多孔皮肤层(厚约0.1mm~1.0mm),和一层相对厚得多的(约1mm)更易通渗的、作为支撑用的海绵层组成。皮肤层决定了膜的选择性,而海绵层增加了机械强度。由于皮肤层非常薄,因此高效、通透性好、流量大,且不易被溶质阻塞而导致流速下降。常用的膜一般是由乙酸纤维或硝酸纤维或此二者的混合物制成。近来为适应制药和食品工业上灭菌的需要,发展了非纤维型的各向膜,例如聚砜膜、聚砜酰胺膜和聚丙烯腈膜等。这种膜在pH 1~14都是稳定的,且能在90℃下正常工作。超滤膜通常是比较稳定的,若使用恰当,能连续用1~2年。暂时不用,可浸在1%甲醛溶液或0.2%NaN3中保存。超滤膜的基本性能指标主要有:水通量[cm3/(cm2?h)];截留率(以百分率%表示);化学物理稳定性(包括机械强度)等。
超滤装置一般由若干超滤组件构成。通常可分为板框式、管式、螺旋卷式和中空纤维式四种主要类型。由于超滤法处理的液体多数是含有水溶性生物大分子、有机胶体、多糖及微生物等。这些物质极易粘附和沉积于膜表面上,造成严重的浓差极化和堵塞,这是超滤法最关键的问题,要克服浓差极化,通常可加大液体流量,加强湍流和加强搅拌。
在生物制品中应用超滤法有很高的经济效益,例如供静脉注射的25%人胎盘血白蛋白(即胎白)通常是用硫酸铵盐析法、透析脱盐、真空浓缩等工艺制备的,该工艺流程硫酸铵耗量大,能源消耗多,操作时间长,透析过程易产生污染。改用超滤工艺后,平均回收率可达97.18%;吸附损失为1.69%;透过损失为1.23%;截留率为98.77%。大幅度提高了白蛋白的产量和质量,每年可节省硫酸铵6.2吨,自来水16000吨。目前国外生产超滤膜和超滤装置最有名的厂家是美国的Milipore公司和德国的Sartorius公司。国内的知名厂家有立升。
超滤在废水处理中的应用
(1)还原性染料废水处理;
(2)电泳涂漆废水处理;
(3)含乳化油废水处理;
(4)生活污水处理 一种孔径规格一致,额定孔径范围为0.001-0.02微米的微孔过滤膜。采用超滤膜以压力差为推动力的膜过
滤方法为超滤膜过滤。超滤膜大多由醋酯纤维或与其性能类似的高分子材料制得。最适于处理溶液中溶质的分离和增浓,也常用于其他分离技术难以完成的胶状悬浮液的分离,其应用领域在不断扩大。以压力差为推动力的膜过滤可区分为超滤膜过滤、微孔膜过滤和逆渗透膜过滤三类。它们的区分是根据膜层所能截留的最小粒子尺寸或分子量大小。以膜的额定孔径范围作为区分标准时,则微孔膜(MF)的额定孔径范围为0.02~10μm;超滤膜(UF)为0.001~0.02μm;逆渗透膜(RO)为0.0001~0.001μm。由此可知,超滤膜最适于处理溶液中溶质的分离和增浓,或采用其他分离技术所难以完成的胶状悬浮液的分离。超滤膜的制膜技术,即获得预期尺寸和窄分布微孔的技术是极其重要的。孔的控制因素较多,如根据制膜时溶液的种类和浓度、蒸发及凝聚条件等不同可得到不同孔径及孔径分布的超滤膜。超滤膜一般为高分子分离膜,用作超滤膜的高分子材料主要有纤维素衍生物、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺及聚碳酸酯等。超滤膜可被做成平面膜、卷式膜、管式膜或中空纤维膜等形式,广泛用于如医药工业、食品工业、环境工程等。我们都知道筛子是用来筛东西的,它能将细小物体放行,而将个头较大的截留下来。可是,您听说过能筛分子的筛子吗?超膜--这种超级筛子能将尺寸不等的分子筛分开来!那么,到底什么是超滤膜呢? 超滤膜是一种具有超级“筛分”分离功能的多孔膜。它的孔径只有几纳米到几十纳米,也就是说只有一根头发丝的1‰!在膜的一侧施以适当压力,就能筛出大于孔径的溶质分子,以分离分子量大于500道尔顿、粒径大于2~20纳米的颗粒。超滤膜的结构有对称和非对称之分。前者是各向同性的,没有皮层,所有方向上的孔隙都是一样的,属于深层过滤;后者具有较致密的表层和以指状结构为主的底层,表层厚度为0.1微米或更小,并具有排列有序的微孔,底层厚度为200~250微米,属于表层过滤。工业使用的超滤膜一般为非对称膜。超滤膜的膜材料主要有纤维素及其衍生物、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺、聚砜酰胺、磺化聚砜、交链的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等等。
超滤厨饮用两用机:①PP棉滤芯、②活性碳、③纳米膜表超滤膜滤芯、④复合滤芯,五级过滤设备多加了一个后置活性炭,六级的多加了一个矿化滤芯就成立市场上见到的直饮水机。更多级的就加更多针对性的滤芯。 (1)增压泵超滤膜以力差为推动力进行过滤,当原水的水压不能满足过滤需求时,系统需要增加泵加压,以实现超滤膜分离作用,由于超滤膜的工作压力较低,一般小于O·7MPa,故在系统设计时,一般选用离心泵,选择离心泵的主要依据是扬程、流量、泵体材质,其次是泵的体积大小、外观造型和价格等。
①扬程和流量的选择根据超滤系统设计中所需要的进水工作压力,跨膜压差和通水流量,来选择泵的扬程和流量。一般选择水泵的扬程和流量应当等于或略大于设计供水量和工作压力,以满足超滤系统的正常运行。
②泵体材质的选择根据原水水质的情况来选择合适的泵体材质以减少投资成本,其材质不能与原水中的成分产生任何反应,也不能有溶解现象。当原水的pH值为6.5~8.5时可选用铸铁泵体;当原水为海水时,应选耐海水腐蚀的塑料泵体;医药和食品工业水处理却一般选择使用不锈钢泵体。
化学清洗泵一般选择耐化学药剂的泵体。
(2)减压阀 当原水水压大于系统设计水压时,要对原水进行减压。一般采用可减静压的减压阀来实现,减压阀减压的精度视超滤系统而定。另根据原水的水质选择适合材质的减压阀,一般可选的材质为铜、不锈钢、铁、塑胶。
(3)物理清洗和化学清洗系统 清洗系统主要由配药箱、净水箱、循环泵组成,采用气水混合清洗的还包括空压机,一般物理清洗分为等压冲洗和反冲洗。等压冲洗时是关闭产水阀,全开浓水阀,使原水以快于正常工作状态时的流速冲刷膜表面,去除污垢。反冲洗是关闭原水阀采用循环泵,将净水箱中的水从产水口打入膜组件。使净水按正常过滤的反方向透过膜,冲刷掉膜表面的污染物,并使其从浓水口排出,反冲洗后,马上进行等压冲洗。能更有效地将被截留的污染物排出,为了加强清洗效果,顺冲时,可采用气水混合液进行冲洗。
化学清洗系统是用循环泵将配药箱内的清洗液送入超滤系统,进行循环清洗和浸泡,靠化学药品的作用去除膜表面的污垢,以恢复膜的产水能力,维持设计流量要求。
(4)消毒灭菌系统超滤的消毒灭菌系统所用设备和操作程序与化学清洗系统相同,仅需要将清洗液换成灭菌液即可,一般使用的灭菌剂为次氯酸钠和过氧化氢,在选择灭菌剂时要考虑剂膜的材质和灭菌剂浓度。例如Ps材质膜不能采用含有阴离子表面活性剂的灭菌剂,否则会对膜造成不可逆的通量损失。
(5)自动化计量、监控和仪表
①计量水流量采用流量表来计量,流量计有转子流量计、浮子流量计、电磁流量计、挣针式流量计等。在超滤系统中大多采用玻璃浮子(转子)流量计,主要是显示直观,价格低,一台超滤系统最少需要设置两个流量计以便观察,一个是产水流量计,一个是浓水流量计或原水进水流量计。 流量计规格的选择是根据系统的流量大小而定,浮子流量计的选择通常选用的量程为1.5~2倍的实际最大测量流量。
②监控系统及仪表超滤系统在运行时,必须严格按照设计参数进行操作,这需要系统的相关参数进行监控,其中主要的监控项目是水质、流量、压力,可以手动操作,也可采用仪表和可编程控制器对系统进行自动控制。
对水质的监控可采用水质监测仪进行,对水压的监控可采用压力开关和压力表进行,对流量的控制可采用电子流量计进行监测,并将监测信号反馈到PLC中,然后来控制泵,阀门及清洗系统,从而实现系统的自动化。
压力是超滤系统的一个重要参数,故在压力表选择时,要注意其精度和耐用性。压力表量程的选择,以使用压力能使指针处于刻度盘的1/2~2/3位置为宜,并要考虑水锤对压力表的冲击。