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血液透析用水处理技术的新进展

 发布时间:2014-04-02 点击量:1213

随着我国经济的快速发展,综合国力的显著提高,科学技术在各学术领域内交流与合作的广泛开展;作为血液净化领域内重要组成部分之一水处理,得到了越来越多的关注。它的进步与发展,将直接影响到患者的生存质量,对改善和延续患者的生命有着深远的意义。

衡量血液透析用水处理设备优劣的标准是其能否为血液透析提供的纯化水。其本身作为一种医疗设备,功能的完备性、性能的稳定性、操作的方便性也是一项十分重要的指标。本文本着以先期预防为主、定期保养、后期维护为辅的原则,围绕如何确保水处理能够稳定的提供产品水这一宗旨,分三个层面,来研讨透析用水处理技术新的发展动态。

有效预防水处理系统的污染

反渗透系统中zui核心的元件是反渗透膜元件,如何有效预防和降低反渗透膜元件的污染,是整个血液透析用水处理设备系统中zui为重要的问题。由于水中含有难溶盐、胶体、微生物、有机物、金属氧化物及其他各种杂质颗粒,都会造成膜的污染。

有效预防反渗透膜膜面污染

随着膜技术的不断发展,反渗透膜元件按结构划分为板式、管式、卷式和中空纤维式。按材料分为醋酸纤维膜、芳香聚酰胺膜和复合膜。在血液透析用水处理设备中多采用芳香聚酰胺膜复合膜,结构为卷式。

给水空间是由给水隔网构成的,它的厚度决定的给水通道的大小,如何控制给水中的污染物顺利通过给水隔网而不沉积在反渗透膜膜面上,是有效预防和降低反渗透膜元件污染有效方法。

在进入讨论前,我们必须了解膜元件污染的有关机理。以胶体为例,天然水中的胶体等大多带有负电荷,这种胶体由带正电的胶核与带负电荷的外层所构成,由于胶体的多层结构及水化作用,因而胶体能悬浮于水中,由于胶体带负电荷的外层与其他胶体带正电荷的胶核相互吸引,使许多带有相同电荷的胶体粒了同时存在,但粒子之间并不实际接触。

由于复合膜制造过程中使用的带电荷的基团未完全反应,因而复合膜的表面通常带有一定负电性,这种负电性是在制造过程中有意控制的,其目的是为了更好的去除带负电荷的物质。当给水送入膜元件后,大部分胶体会随水流通过给水隔网并排出膜元件,有两种作用力会影响这些胶体颗粒向膜表面垂直移动以替换由于水的透过而留下的空间;

  • 胶体颗粒到达膜表面的速率与产水通量有关,水通量越高(例如系统中膜面积较少时)会使膜表面处的胶体浓度较高,在靠近膜表面处,由于边界层效应,水流阻力zui大,因而水平面流速近乎为零,从而造成胶体颗粒相互粘附于膜表面,从而更增加边界层厚度,造成堵塞效应,这就是膜元件污染发生时,产水量会迅速下降的原因之一。
  • 较高的横向流速可增加水流的湍流程度,减少颗粒物质在隔网空隙中的堆积和在膜表面上的沉淀。较高的横向流速也提高了膜表面处高浓度盐分的扩散速度,降低浓差极以的危害,减薄边界层厚度,防止难溶盐在膜表面处的沉淀、结垢。

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