Меню Рубрики

Установка приготовления концентратов диализирующих растворов

Установка приготовления концентратов диализирующих растворов

Концентрированные растворы (концентраты) – заранее изготовленные растворы лекарственных веществ более высокой концентрации, чем концентрация, в которой эти вещества выписываются в рецепте.

Концентраты предназначены для более быстрого и качественного

Изготовления жидких лекарственных форм

Рекомендуется изготавливать концентраты из веществ гигроскопичных, выветривающихся, содержащих значительное количество кристаллизационной воды.

Номенклатура концентратов определяется спецификой рецептуры и объемом работы аптеки и утверждается в соответствии с требованиями действующей инструкции ( приказ № 308)

Концентраты изготавливаются по мере необходимости с учетом срока их годности.

Перечень концентрированных растворов, рекомендованных для использования при изготовлении в аптеках жидких лекарственных форм ( в том числе применяемых в глазной практике), условия их хранения и сроки годности приведены в приложении к приказу № 308.

Номенклатура концентрированных растворов

Раствор гексаметилентетрамина 10%, 20%, 40%

Раствор глюкозы 5%, 10%,20%, 40%, 50%

Раствор кальция хлорида 5%,10%,20%,50%

Раствор кофеина-натрия бензоата 5%,20%

Раствор магния сульфата 10%,25%,50%

Раствор натрия бензоата 10%

Раствор натрия бромида 20% (1:5)

Раствор натрия гидрокарбоната 5%

Раствор натрия салицилата10%, 20%,40%

Следует избегать концентраций близких к насыщенным, т.к. при понижении температуры возможна выкристаллизация растворенного вещества

Правила приготовления концентрированных растворов, исправление концентраций, устройство бюреточной установки- самостоятельная работа студентов.

Правила приготовления ЖЛФ с использованием концентратов

  1. В ЖЛФ для внутреннего применения, для инъекций, для микроклизм для веществ списка А и Б проверяют дозы.
  2. Для наркотических веществ проверяются нормы отпуска
  3. Перед приготовлением делаются расчеты концентрированных растворов
  4. Рассчитывается количество воды
  5. Если для всех веществ есть концентраты, приготовление ЖЛФ ведут во флаконе для отпуска, в первую очередь отмеривают воду очищенную,затем концентрированные растворы. В начале концентраты веществ списка А и Б , затем общего списка. Концентраты веществ одного списка отмеривают в том порядке, как они указаны в рецепте.
  6. Если в рецепте имеется сухое вещество, для которого отсутствует концентрат, для этого вещества рассчитывают % порошков исходя изобщего объема ЖЛФ . Если процент вещества 3 и более при расчете воды учитываются не только концентраты, но и КУО
  7. Концентрированные растворы добавляются во флакон для отпуска к отфильтрованному водному раствору по общему правилу.
  8. Настойки, сахарный сироп, добавляют в последнюю очередь, дозируя эти жидкости по объему, вне зависимости от того как они выписаны – в граммах или мл
  9. Если в качестве растворителя выступает ароматная вода. Концентрированные растворы использовать нельзя, т.к. происходит разбавление ароматной воды. Также в этом случае не учитывается процент порошков

источник

Установка приготовления концентратов диализирующих растворов

Вода для гемодиализа, диализные концентраты

По сложности и разнообразию используемых физических и химических технологий современный диализный центр больше похож на специализированное химическое производство, чем на отделение по оказанию лечебной помощи больным.

Структура такого отделения включает в себя «основное» производство – диализные залы, как минимум два «подготовительных» – очистка воды и приготовление концентрата, и «вспомогательное» – лаборатория и т.д.

Оборудование, используемое для осуществления и контроля необходимых в гемодиализе процессов, достаточно сложно, и принципы его работы не являются широко известными.

Улучшение качества лечения больных, несомненно, требует от персонала более глубоких знаний о применяемых технологиях и оборудовании.

В своей статье мне хотелось бы рассказать об основных принципах работы устройств очистки воды и приготовления концентратов, а так же о проблемах измерения ионного состава диализата в практической работе.

1. Вода для диализа и установки очистки воды методом обратного осмоса.

Используемый для гемодиализа диализирующий раствор готовится путем смешивания диализных концентратов и воды.

Объем диализирующего раствора, контактирующий с кровью больного через полупроницаемую мембрану с обменной площадью 1,5 кв.м. не менее 12 часов в неделю, примерно в 100 — 150 раз больше количества воды, которое человек выпивает за это время в обычных условиях.

Исходя из этого, качество применяемой воды самым решительным образом сказывается на самочувствии больного, как непосредственно при проведении гемодиализа, так и в междиализный период. В мировой практике для гемодиализа используется вода, отвечающая следующим требованиям:

Табл. 4.1. Стандарт AAMI на воду для гемодиализа (2000 г.)

Кальций 2,0 (0,1 мэкв/л)
Магний 4,0 (0,3 мэкв/л)
Натрий 70,0 (3,0 мэкв/л)
Калий 8,0 (0,2 мэкв/л)
Сурьма 0,006
Бериллий 0,0004
Фтор 0,2
Хлор 0,5
Хлорамины 0,1
Нитраты 2,0
Цианид 0,02
Сульфат 100,0
Медь 0,1
Барий 0,01
Цинк 0,1
Алюминий 0,01
Мышьяк 0,005
Литий 0,005
Таллий 0,002
Серебро 0,005
Кадмий 0,001
Хром 0,014
Селен 0,09
Ртуть 0,0002
Бактерии 50 CFU/мл
Эндотоксин 1 EU/мл

1.2. Качество воды на входе в систему очистки.

Так как гидропитание установок очистки воды осуществляется из систем питьевого водоснабжения лечебных учреждений, качество воды на входе в систему очистки определяется требованиями ГОСТ 2874-82. «Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством».

Данный стандарт распространяется на питьевую воду, подаваемую централизованными системами хозяйственно-питьевого водоснабжения.

Требования по микробиологическим, токсикологическим и органолептическим показателям входной воды приведены в таблице.

Табл. 4.2. ГОСТ 2874-82. «Вода питьевая».

Наименование показателя Максимальное значение, мг/л
Алюминий остаточный 0,5
Бериллий 0,0002
Молибден 0,25
Мышьяк 0,05
Нитраты 45,0
Полиакриламид остаточный 2,0
Свинец 0,03
Селен 0,01
Стронций 7,0
Фтор, для климатических районов:
I и II 1,5
III 1,2
IV 0,7
Водородный показатель 6,0-9,0 рН
Железо 0,3
Жесткость общая 7,0 мг×экв/л
Марганец 0,1
Медь 1,0
Полифосфаты остаточные 3,5
Сульфаты 500
Сухой остаток 1000
Хлориды 350
Цинк 5,0
Запах при 200С и при нагревании до 600С 2 балла
Вкус и привкус при 200С 2 балла
Цветность 20 градусов
Мутность по стандартной шкале 1,5
Число микроорганизмов в 1 мм3 воды 100
Число бактерий группы кишечных палочек в 1 л воды 3

1.3. Принцип обратного осмоса.

«Ведь обратный осмос, по-простому, это молекулярный фильтр. Поэтому степень отсечки контаминанта зависит от молекулярной массы и размера молекулы. Вот и получается, что обратный осмос отсекает только определенный процент от концентрации контаминанта в фиде. Какой это процент и по какому контаминанту, я не знаю. Допустим, в вашей водопроводной воде концентрация алюминия в норме, то есть 0,5 мг/л. Если обратный осмос по алюминию дает отсечку 70%, то в диализате алюминия будет 0,15 мг/л, что вполне достаточно, чтобы за определенное время отравить пациентов.»

Е.А. Стецюк. Ю.Д. Волгина. С.В. Лебедев О.Л. Кольченко. И.Г. Торшина
Новые требования к воде для гемодиализа.
Научно-практический журнал «Нефрология». Том 7. Приложение 1. 2003. С.-Петербург. 2003 г.

Понимание физической сущности метода очистки воды, называемого «обратный осмос», неразрывно связано с таким явлением, как «процесс осмоса и диффузии на полупроницаемой мембране». Вспомним опыт из школьного учебника физики. В сосуд, разделенный полупроницаемой мембраной на два сектора, наливается вода, и в одном из секторов растворяется осмотически активное вещество, например соль или сахар (рис. 4.3 а). На мембране происходят одновременно два явления: диффузия — процесс перемещения молекул или ионов растворенного компонента через мембрану из сектора с более высокой концентрацией растворенного компонента в сектор с более низкой концентрацией, и осмос — процесс перемещения через мембрану молекул воды из сектора с более низкой концентрацией растворенного компонента в сектор с более высокой концентрацией. При этом движение молекул воды характеризуется динамическим напором на площадь мембраны (осмотическое давление).

Необходимо понимать, что эти два происходящие одновременно процесса неразрывно связаны между собой и не могут происходить один без другого.

Если над поверхностью воды, в секторе с более высокой концентрацией растворенного компонента, создать физическое давление, уравновешивающее динамический напор на мембрану (рис. 4.3 б), то процесс остановится, прекратится осмос, прекратится и диффузия.

Если давление увеличить (рис 4.3 в), то начнется обратное движение воды (обратный осмос), которое вызовет обратную диффузию, при этом молекулы растворенного вещества будут двигаться через мембрану против градиента концентраций.

В результате в секторе с более низкой концентрацией растворенного компонента количество воды будет увеличиваться пропорционально времени воздействия давления и его величине, а концентрация растворенного компонента за счет обратной диффузии резко упадет до нулевого значения и будет таковой до тех пор, пока будет существовать воздействие этого давления.

Понятие полупроницаемой мембраны только как молекулярного сита весьма условно и с чисто научной точки зрения неправомерно, ведь необходимо помнить, что, например, в случае очистки воды от растворенной в ней поваренной соли, хлористый натрий находится в диссоциированном состоянии, и мы имеем дело не с атомом натрия весом в 23 дальтон, свободно блуждающем в межмолекулярном пространстве растворителя, а с сольватным комплексом иона натрия, имеющем достаточно прочную физическую структуру и значительные геометрические размеры.

Если это сито, то почему при снятии высокого давления с мембраны при ее промывке проводимость в секторе чистой воды резко возрастает, хотя омывающий поток увеличивается в несколько раз?

Существует четыре гипотезы, объясняющие процесс отделения растворенных веществ от воды при ее фильтровании через полупроницаемые мембраны:

Читайте также:  Установка газа наб челны

1) гипотеза молекулярного сита, в которой действие мембран объясняется ультрафильтрацией или механизмом просеивания – через поры мембраны проходят молекулы воды и не проходят молекулы и ионы растворенных веществ;

2) диффузионная модель, в которой предполагается, что компоненты разделяемой системы растворяются в материале мембраны и диффундируют через нее; селективность при этом объясняется различием коэффициентов диффузии и растворимости компонентов;

3) капиллярная модель, согласно которой предполагается, что вода в структуре ацетатцеллюлозных мембран может находиться в связанном или капиллярном состоянии; в первом случае она водородными связями соединяется с кислородом карбонильных групп материала мембраны, во втором – заполняет относительно крупные поры, создавая при этом селективный барьер, поскольку ионы солей не способны образовывать водородные связи, поэтому через мембрану проходит только чистая вода, непрерывно образуя и разрывая на своем пути водородные связи;

4) адсорбционная модель, в которой предполагается, что в водном растворе на поверхности гидрофильной мембраны в результате отрицательной адсорбции появляется слой чистой воды, поэтому, если поры мембраны не превышают удвоенной толщины такого слоя, через них может проходить только чистая вода.

На сегодняшний день не существует единой теории работы мембраны в процессе обратного осмоса, однако многие исследования показывают несостоятельность как чисто ультрафильтрационной, так и диффузионной гипотез, не способных в некоторых случаях объяснить селективность мембран, и в тоже время большинство экспериментальных данных свидетельствуют о капиллярном течении жидкостей в набухающих мембранах, при этом их селективность хорошо объясняется особыми свойствами жидкости в капиллярах мембран.

Скорее всего, принцип работы полупроницаемой мембраны представляет собой более сложный комплексный физико-химический процесс, включающий в себя все эти теории, и, скорее всего, кинетика работы мембраны с ионами растворенных компонентов отлична от кинетики работы мембраны с кристаллоидами и другими веществами, способными создавать истинные растворы.

Что касается ионов, то, как известно, селективность мембран почему-то в основном зависит от валентности иона, и практически не зависит от его молекулярной массы и размеров.

1.4. Установки очистки воды методом обратного осмоса, применяемые для гемодиализа

Установки очистки воды методом обратного осмоса, разработанные (и применяемые) специально для гемодиализа, делятся на два типа: «прямоточные» и «накопительные».

В «прямоточных» установках «чистая вода» непосредственно с мембраны «обратного осмоса» подается напрямую к диализным аппаратам, при этом производительность мембраны по «чистой воде» всегда равна потоку потребления. В «прямо-точных» установках, как правило, применяют буферные емкости различного объема, но они никогда не являются «накопительными» в полном смысле этого слова.

В «накопительных» установках «чистая вода» с мембраны «обратного осмоса» сначала поступает в накопительную емкость, откуда подается к диализным аппаратам, при этом производительность мембраны по «чистой воде» никак не связана с потоком потребления и выбирается, исходя из производительности (количества n-часовых гемодиализов в сутки) диализного отделения.

Например, отделение имеет 10 диализных мест, работает в две смены и обеспечивает 20 диализов в сутки.

Производительность мембраны «прямоточной» установки для такого отделения составляет N•G•60=10•0,5•60=300 л/ч (не менее 5 л/мин), где:

N – количество диализных мест в отделении — 10

G – расход диализата на диализном аппарате, л/мин – 0,5

Производительность мембраны «накопительной» установки для такого отделения составляет K•G•D/T = 20•0,5•4,5•60/20= 135 л/ч (не менее 2,25 л/мин), где:

K – количество диализов, осуществляемых в сутки — 20

G – расход диализата на диализном аппарате, л/мин – 0,5

D – время одного диализа, ч – 4,5

T – время работы установки в режиме получения «чистой воды», ч, (обычно считается, как <24–ТП>), где ТП – время технологического перерыва, включающее в себя время обработки и промыва мембраны обратного осмоса и фильтров предварительной очистки, ТП обычно находится в пределах 3,5-4,5 часов в сутки).

Применение мембраны меньшей производительности влечет за собой уменьшение мощности применяемого насоса высокого давления, устройств предварительной очистки и другого вспомогательного оборудования, что в конечном итоге делает «накопительную» установку очистки воды примерно в 1,5 раза дешевле.

Считается, что «накопительные» установки благодаря наличию накопительной емкости более подвержены росту бактерий в секторе «чистой воды» и поэтому менее привлекательны для использования.

Если рассматривать составные части установки очистки воды как сепараторы, задерживающие бактериальную флору на пути из водопровода к больному, то, например, песчаный фильтр (или катионообменник, или угольный фильтр) в достаточно малой степени является таковым. Хотя рост бактерий в них несколько больше, чем в остальном водопроводе, в силу падения скорости движения воды и весьма развитой поверхности наполнителя, но заградительным биологическим фильтром они, конечно, не являются. А вот на мембране «обратного осмоса» задерживается 100% бактерий, поступающих с подводимой водой, и только наличие рабочего омывающего потока не позволяет аккумулировать на мембране бактериальную флору в катастрофическом объеме.

В случаях, если мембрана «обратного осмоса» не имеет разрывов, говорить о микробном заражении сектора «чистой воды» не приходится, независимо от типа установки, при условии, что установки выполнены технически грамотно, емкости герметичны, имеют воздушные бактериальные фильтры и пр.

Как известно, развитие микроорганизмов на поверхности мембраны приводит к изменению рН структуры вещества мембраны в точках развития колоний, и, в конечном итоге, к ее разрушению в этих местах.

Обычно в «прямоточных» установках очистки воды в режиме ТП (ожидания) на рабочей поверхности мембраны поддерживается поток, предохраняющий ее от высыхания и в незначительной степени смывающий бактериальную флору.

Для продления срока жизни мембраны «обратного осмоса» и сохранения ее характеристик, мембрана как можно большее время должна находится в рабочем состоянии, однако при двухсменной работе диализного центра обеспечить такие условия для «прямоточных» установок, как правило, невозможно.

В «накопительных» установках мембрана значительно большее время находится в рабочем состоянии, обеспечивающем омыв мембраны полным потоком, так как после окончания последней диализной смены установка очистки воды работает на заполнение накопительного бака и создание резерва, перекрывающего максимальное потребление отделения.

Начальные механические нарушения целостности мембраны (микропроколы и микротрещины), как правило, незначительно сказываются на изменении электропроводности фильтрата, получаемого в секторе «чистой воды», однако с точки зрения микробного заражения установки, это катастрофа.

Другим, наиболее неприятным и существенным фактором, влияющим на качество получаемой «чистой воды», производительность и срок жизни мембраны в состоянии абсолютной целостности, а следовательно, на вероятность микробного заражения сектора «чистой воды», для установок всех типов является так называемое «засоление» — пропитка мембраны высококонцентрированным раствором солей, образующимся на ее поверхности при работе и вдавливаемом высоким давлением нагнетательного насоса в ее верхний слой.

Кристаллизация этих солей в верхнем слое мембраны приводит к потере ее упругости и разрывам при воздействии высокого давления.

Для предотвращения кальцинации мембраны и ее последующей поломки обычно используется обработка лимонной кислотой и другими химическими компонентами, после чего производится тщательная многочасовая отмывка.

1.5. Устройство и работа составных частей установок очистки воды методом обратного осмоса.

В случае использования исходной воды без каких либо аномальных отклонений от стандарта используется типовой состав водоподготовительного комплекса, в который входят:

• Устройство восстановления водопроводного давления с накопительным баком объемом 100 — 500 л, снабженное поплавковым регулятором уровня наполнения, датчиками верхнего и нижнего уровней, подкачивающим насосом центробежного типа, регулятором перепуска и блоком автоматического управления, предназначенное для создания стабильного, необходимого, не зависящего от давления водопроводной сети давления на входе фильтров предварительной очистки воды.

• Гравийно-песчаный фильтр, предназначенный для механической очистки (осветления) питающей водопроводной воды от нерастворенных механических частиц, взвесей и гелей.

Гравийно-песчаный фильтр выполнен в виде колонки из стеклопластика, заполненной на 80% объема сертифицированным гравийно-песчаным наполнителем. Фильтр снабжен автоматической головкой для осуществления процесса промывки наполнителя обратным потоком по сигналу от блока управления головки.

Управляющая головка имеет многоуровневый недельный таймер с внешним (рабочим) и встроенным (аварийным) источниками питания, и позволяет устанавливать программу промывки на каждый день недели.

• Угольный поглотительный (сорбционный) фильтр, предназначенный для удаления из осветленной воды растворенных химических примесей (в том числе органических газов (хлора) и т.п.).

Угольный фильтр выполнен в виде колонки из стеклопластика, заполненной на 80% объема сертифицированным углеродным сорбентом. Фильтр также снабжен автоматической головкой для осуществления процесса промывки наполнителя обратным потоком по сигналу таймера блока управления головки.

• Автоматический Na-катиоионообменный фильтр, предназначеный для умягчения воды перед подачей ее на мембрану обратного осмоса, т.е. поглощения из нее ионов кальция и магния специальной смолой, т.н. «Na-катионитом», и замещения этих ионов натрием. В основе работы этих катионитов лежит реакция на пермутитовой основе.

Пермутит – это особый искусственный щелочной цеолит, представляющий собой по физической сущности натрий-алюмосиликатное стекло, химический состав которого выглядит следующим образом:

Умягчение воды происходит за счет обмена основаниями между пермутитом и солями, обуславливающими ее жесткость:

Где — PNa2 сокращенная формула натриевого пермутита.

Подобным же образом происходит и выделение магния. Когда пермутит перестает действовать, его регенерируют, для чего сквозь пермутит пропускают раствор поваренной соли. При этом кальций и натрий меняются местами по уравнению:

Читайте также:  Установка mac os lion с образа

восстанавливая прежний состав пермутита.

Качество катионитов характеризуется их физическими свойствами, химической и термической стойкостью, рабочей обменной емкостью и др. Физические свойства катионитов зависят от их фракционного состава, механической прочности и насыпной плотности (набухаемости). Фракционный (или зерновой) состав характеризует эксплуатационные свойства катионитов. Оптимальные размеры зерен катионита принимают в пределах 0,3 . 1,5 мм.

Механическая прочность, термическая и химическая стойкость имеют важное значение для установления износа катионитов в процессе эксплуатации и выбора марки катионита. Неправильный выбор катионита может привести к измельчению его при фильтровании и взрыхлении. Кроме того, при высокой температуре обрабатываемой воды и повышенных значениях кислотности или щелочности, катиониты способны пептизироватъся, т. е. переходить в состояние коллоидного раствора и терять обменную способность.

Различают полную и рабочую обменную емкость катионита. Полной обменной емкостью называют то количество катионов кальция и магния, которое может задержать 1 м3 катионита, находящийся в рабочем состоянии, до того момента, когда жесткость умягченной воды сравнивается с жесткостью исходной.

Рабочей обменной емкостью катионита называют то количество катионов Са2+ и Mg2+, которое задерживает 1 м3 катионита до момента «проскока» в умягченную воду катионов солей жесткости. Обменную емкость, отнесенную ко всему объему катионита, загруженного в фильтр, называют емкостью поглощения.

Рабочая обменная емкость катионита зависит от вида извлекаемых из воды катионов, соотношения солей в умягчаемой воде, значения рН, высоты слоя катионита, скорости фильтрования, режима эксплуатации катионитовых фильтров, удельного расхода регенерирующего реагента и от других факторов.

Каждый катионит обладает определенной обменной емкостью. Обменную емкость катионита измеряют в грамм-эквивалентах задержанных катионов на 1 м3 катионита, находящегося в набухшем (рабочем) состоянии, т. е. в таком состоянии, в котором катионит находится в фильтре.

При пропуске воды сверху вниз через слой катионита происходит ее умягчение, заканчивающееся на некоторой глубине (рис 4.4.) Слой катионита, умягчающий воду, называют работающим слоем или зоной умягчения. При дальнейшем фильтровании воды верхние слои катионита истощаются и теряют обменную способность. В ионный обмен вступают нижние слон катионита, и зона умягчения постепенно опускается. Через некоторое время наблюдаются три зоны: работающего, истощенного и верхнего катионита. Жесткость выходной воды будет постоянной до момента совмещения нижней границы зоны умягчения с нижним слоем катионита. В момент совмещения начинается «проскок» катионов Са2+ и Mg2+ и увеличение остаточной жесткости, пока она не станет равной жесткости исходной воды, что свидетельствует о полном истощении катионита.

По исчерпанию рабочей обменной способности катионита его подвергают регенерации, т.е. восстановлению обменной емкости истощенного ионообменника путем пропуска раствора поваренной соли.

Катионообменный фильтр (рис 4.5.) включает в себя ионообменную колонку, автоматический солевой бак и управляющую головку.

Ионообменная колонка выполняются обычно из стеклопластика и заполняется на 80% объема гранулами сертифицированного катионита диаметром 1-1,5 мм.

Входной и выходной каналы колонки соединяются с линиями подачи входной воды, отвода умягченной воды, промывки и слива с помощью гидравлического многопозиционного переключателя управляющей головки.

Командоаппарат головки может быть выполнен по принципу привязки к измерению времени или суммарного объема умягченной воды.

Управляющая головка по времени имеет многоуровневый недельный таймер с внешним (рабочим) и встроенным (аварийным) источниками питания, позволяющий выбрать параметры восстановления катионита, соответствующие данному солесодержанию и объему потребляемой воды, и установить программу восстановления и промывки на каждый день недели. При включении таймером управляющей головки цикла регенерации катионообменника текущий режим работы других элементов комплекса приостанавливается блоком управления, а в катионообменнике с помощью управляющей головки осуществляются циклы долива воды в солевой бак, многократной промывки катионита и всасывания необходимого количества раствора из солевого бака. После завершения цикла регенерации комплекс автоматически переключается в тот режим, из которого был осуществлен переход в режим регенерации.

Управляющая головка по объему имеет встроенный измеритель расхода с задатчиком суммарного объема воды, проходящей через умягчитель, после которого должен быть включен цикл регенерации. Цикл регенерации по своим параметрам в таких головках, как правило, стандартный.

Автоматический солевой бак выполнен из пластика, снабжен поплавковым регулятором уровня жидкости и перфорированной внутренней загрузочной емкостью для загрузки и растворения соли (NaCl). Один раз в неделю в загрузочную емкость автоматического солевого бака катионообменника добавляется необходимое количество соли.

Емкость умягчителя по солям жесткости рассчитывается, исходя из объема смолы и расхода соли:

1. Рабочая обменная емкость (РОЕ) 1 л смолы определяется по таблице на основе принятого удельного расхода поваренной соли.

Удельный расход соли на 1 литр смолы, г 70 80 100 120 140 160 180 200 220 240
Рабочая обменная емкость 1 литра смолы, мг-зкв. 820 890 990 1080 1160 1230 1280 1320 1340 1360

2. РОЕ конкретного умягчителя, выраженная в мг-экв, рассчитывается путем умножения принятого по таблице значения РОЕ 1 л смолы на общий объем смолы в этом умягчителе.

3. Общий расход соли на одну регенерацию данного умягчителя рассчитывается умножением принятого в таблице значения удельного расхода соли на общий объем смолы в умягчителе.

4. Объем воды, который может быть умягчен до проскока ионов жесткости, рассчитывается путем деления РОЕ данного умягчителя на исходную жесткость воды.

5. Частота регенерации установки — деление объема воды, который может быть умягчен на данной установке, на требуемую производительность.

• Механический фильтр тонкой очистки, предназначенный для фильтрации умягченной воды от нерастворимых механических частиц перед подачей ее в блок очистки воды методом обратного осмоса.

Фильтр состоит из разъемного пластикового корпуса и стандартного сменного фильтрующего элемента c тонкостью фильтрации 5 или 10 мкм, выполненного, например, из мотаной полипропиленовой нити.

• Насос высокого давления, предназначенный для создания напора на поверхность полупроницаемой мембраны и необходимого потока воды, омывающего ее поверхность. Как правило, это многоступенчатый центробежный насос, имеющий не-обходимые характеристики, с рабочими колесами, сопловым аппаратом и рабочей камерой из нержавеющей стали и встроенной системой защиты электродвигателя от перегрузки.

• Обратноосмотический разделительный аппарат, предназначенный для очистки воды от ионов солей, растворенных веществ, бактерий и эндотоксинов.

В современных обратноосмотических разделительных аппаратах используются рулонные мембранные элементы, выполненные на основе плоской полупроницаемой мембраны.

По селективности мембраны делятся на два класса: низконапорные и высоконапорные, они отличаются структурой и характеристиками, низконапорные мембраны имеют высокую производительность по чистой воде, но обладают сравнительно невысокой селективностью, высоконапорные мембраны характеризуются высокой селективностью, но более низкой производительностью.

Обратный осмос дает отсечку по ионам от 95 до 99,8 % в зависимости от класса (напорности) мембраны и валентности иона, для т.н. низконапорных мембран селективность составляет:

для т.н. высоконапорных мембран селективность составляет:

В устройствах очистки воды методом обратного осмоса, предназначенных для гемодиализа, очень редко применяются низконапорные мембраны, однако даже и в этом случае селективность мембраны по алюминию никогда и никак не может быть 70%.

Селективность мембраны из тонкослойного полиамидного композита (TFM®) серии DESALTMAG фирмы OSMONICS, Inc. (USA), по различным ионам, при давлении 15.51 бар, температуре 250 С, рН 7.5, коэффициенте отбора фильтрата 15%, после 24 часов работы приведена в таблице.

Табл. 4.6. По данным фирмы OSMONICS, Inc. (USA).

Ион Концентрация, мг/л Селективность %
Натрий 68,0 99,4
Кальций 80,0 99,8
Магний 21,0 99,8
Калий 44,0 99,4
Сульфат 163,0 99,8
Гидрокарбонат 132,0 99,3
Хлорид 51,0 99,5
Окись кремния 9,3 98,9
Общее солесодержание 528,0 99,6

• Накопительный или буферный бак фильтрата, предназначенный для аккумулирования запаса фильтрата с целью обеспечения бесперебойной подачи фильтрата и нормальной работы установки при пиках потребления.

В качестве накопительного или буферного бака фильтрата используются герметичные пластиковые баки цилиндрической или прямоугольной формы из полипропилена или полиэтилена высокого давления. Баки снабжены поплавковыми регуляторами и датчиками уровня, а также бактериальными воздушными фильтрами.

• Насос подачи фильтрата, предназначенный для подачи очищенной воды к аппаратам для гемодиализа и другим дополнительным потребителям.

Обычно это центробежный насос необходимой производительности с рабочей камерой из нержавеющей стали, рабочим колесом и сопловым аппаратом из полипропилена, и с встроенной системой защиты электродвигателя от перегрузки.

• Петлевая магистраль раздачи фильтрата обычно включает в себя полипропиленовый трубопровод с шаровыми вентилями для подключения диализных аппаратов. Очень редко применяют трубопроводы из нержавеющей стали. Часто в состав магистрали раздачи фильтрата включают проточные бактериальные фильтры, защищающие магистраль или бак фильтрата.

Кроме перечисленных выше, установки очистки воды методом обратного осмоса для гемодиализа могут содержать следующие дополнительные элементы:

• Ультрафиолетовый облучатель воды, предназначенный для снижения бактериального загрязнения фильтрата, а впоследствии и диализирующего раствора.

В практике гемодиализа ультрафиолетовому облучению подвергают не только фильтрат, который производится на установках очистки воды, но также концентраты при их хранении и даже готовый диализирующий раствор перед его использованием. Однако исследования многих специалистов показали, что этот метод не уменьшает содержание пирогенов в среде, а скорее увеличивает его.

Читайте также:  Установки нижнего слива усн 175 это

Единственным достоверным методом снижения бактериального загрязнения в конечном диализирующем растворе является применение ультрафильтров непосредственно перед диализатором.

• Обезжелезивающий фильтр, предназначенный для удаления растворенного избыточного железа и марганца.

В установках очистки воды для гемодиализа в качестве фильтров для удаления избыточного железа используются напорные фильтры с зернистой фильтрующей средой, служащей катализатором реакции окисления, при которой растворенное в воде железо и марганец переходят в нерастворимую форму и выпадают в осадок. Осадок задерживается в слое фильтрующей нагрузки и в дальнейшем вымывается в дренаж при обратной промывке.

В таких фильтрах в качестве фильтрующего материала используют песок природного происхождения, предварительно подвергнутый специальной обработке.

Безреагентный метод доокисления железа в объеме воды на зернах песка основан на способности воды, содержащей двухвалентное железо и растворенный кислород, при фильтровании через зернистый слой выделять железо на поверхности зерен, с образованием каталитической пленки из ионов и оксидов двух- и трехвалентного железа. Эта пленка, являясь катализатором окисления поступающего в засыпку железа Fe2+, активно интенсифицирует процесс окисления и выделения железа из воды. Пленка представляет собой очень сильный адсорбент губчатой структуры. В самом начале процесса обезжелезивания при поступлении на фильтр первых порций воды, когда засыпка еще чистая, адсорбция соединений железа на ее поверхности происходит в мономолекулярном слое. После образования мономолекулярного слоя процесс выделения соединений железа на зернах песка не прекращается, а наоборот, усиливается, вследствие того, что образовавшийся монослой химически более активен, чем чистая поверхность засыпки (песка).

Под действием растворенного в воде кислорода ион железа Fe2+ окисляется до железа Fe3+, который, гидролизуясь, образует на поверхности зерен загрузки качественно новый сорбент, состоящий из соединений железа, который, в свою очередь сорбирует ионы марганца Mn2+.

Установлено, что предварительно осаженные на поверхности зерен фильтрующей загрузки оксиды марганца оказывают каталитическое влияние на процесс окисления иона марганца Mn2+ растворенным в воде кислородом. При фильтровании воды, содержащей марганец, через песчаную загрузку по прошествии некоторого времени на поверхности зерен песка образуется слой, состоящий из гидроксида марганца Мn(ОН)4, который адсорбирует положительно заряженные ионы марганца Mn2+. Гидролизируясь, эти ионы реагируют с осадком Мn(ОН)4, образуя хорошо окисляемый полутораоксид Мn2О3, по реакциям:

Мn(ОН)4 + Мn(ОН)2 = Мn203 + ЗН20

Таким образом, в результате снова образуется гидроксид марганца Мn(ОН)4, который опять участвует в процессе окисления в качестве катализатора.

Использование этого свойства оксидов марганца дало возможность применить в практике кондиционирования воды метод ее фильтрования через песок, зерна которого предварительно покрыты пленкой оксида марганца, так называемый «черный песок» (BIRM). Для этого обычный кварцевый песок крупностью 0,5-1,2 мм предварительно обрабатывают последовательно 0,5% раствора хлорида марганца и перманганата калия.

Регенерируемые (реагентные) фильтры для удаления железа в установках очистки воды для гемодиализа следует применять только при содержании железа во входной воде более 0,3 мг/л.

В регенерируемых фильтрах используется марганцевый зеленый песок (MGS), сформированный из глауконита зеленого песка, способного извлекать из воды железо, марганец и сернистый водород с помощью окисления и фильтрации.

Когда окислительная способность слоя марганцевого зеленого песка истощается, восстановление рабочих характеристик засыпки осуществляется регенерацией слабым раствором перманганата калия (KMnO4).

• Нагреватель фильтрата, предназначенный для снижения бактериального загрязнения петлевой магистрали раздачи фильтрата за счет ежедневной обработки фильтратом, нагретым до температуры 85 – 95 0 С. По мнению многих специалистов, применение подобной технологии обеспечивает устойчивое подавление бактериального роста в контуре раздачи фильтрата, однако требует дополнительной подводки довольно значительной электрической мощности и тщательной теплоизоляции элементов магистрали.

При выборе установки очистки воды для отделения гемодиализа или подборе ее некоторых компонентов необходимо руководствоваться следующими принципами:

1. Установка очистки воды должна комплектоваться под конкретные условия водоснабжения потребителя, включая химический состав воды и условия ее подачи с учетом сезонных изменений.

2. В установке очистки воды не должно быть лишних элементов, материалы элементов очистки должны быть тщательно подобраны и проверены, накопительные и буферные емкости в секторе «чистой воды» должны быть герметичными и снабжены воздушными бактериальными фильтрами.

3. Установка очистки воды должна работать круглосуточно в автоматическом режиме, без вмешательства оператора, определяя необходимый режим в зависимости от ситуации.

2. Диализные концентраты и их приготовление

«Растворить соль в воде проще простого.»
Е.А. Стецюк. Из ненаписанного.

Диализный концентрат — это гиперконцентрированный (находящийся на грани насыщения) раствор солей, именно поэтому его количество для приготовления диализата минимально, и именно это делает работу систем приготовления диализирующего раствора в аппаратах для гемодиализа наиболее оптимальной.

Все ли сегодня помнят, почему соотношение смешивания ацетатного концентрата с водой равно 1 к 34, т.е. для получения диализата смешиваются 1 часть концентрата и 34 части воды. Концентрат нельзя сделать более насыщенным, потому что в необходимом соотношении ингредиентов количество ацетата натрия находится на пределе растворимости.

На сегодняшний день технология гемодиализа предусматривает два вида диализирующих растворов, а следовательно, и два вида гемодиализа, в зависимости от применяемого буфера: ацетатный, когда в качестве буфера использован ацетат натрия, и бикарбонатный, когда в качестве буфера использован бикарбонат натрия.

Оба эти вида имеют свои достоинства и свои недостатки, своих подвижников и противников, и оба эти вида сегодня применяются в мировой диализной практике.

Ацетатный диализ более прост аппаратно, однако, по мнению многих ведущих специалистов, менее физиологичен. Суть заключается в том, что кровь человека не содержит ацетат-аниона, она содержит бикарбонат-анион. При ацетатном диализе искусственно внедряемый в кровь через полупроницаемую мембрану ацетат-анион, несомненно являющийся химическим токсином, метаболизируется в организме по метаболическому циклу Кребса до бикарбонат-аниона в печени и мышцах, вызывая повышенную нагрузку на весь организм больного. Некоторые специалисты связывают с применением ацетата многие осложнения, происходящие на диализе, и полагают, что ацетатный диализ более тяжело переносится основной массой больных.

Бикарбонатный диализ аппаратно более сложен. Суть заключается в том, что концентрат, содержащий все необходимые для проведения гемодиализа ингредиенты, в том числе и бикарбонат, нельзя приготовить в одной канистре. Необходимые для гемодиализа катионы кальция и магния получаются из хлорида кальция и хлорида магния, а бикарбонат-анион из бикарбоната натрия. При смешивании в высоких концентрациях эти хорошо растворимые соли реагируют с образованием нерастворимых осадков (преципитата).

Поэтому при проведении бикарбонатного диализа используют два концентрата — т.н. кислотный концентрат, содержащий все хлориды, и основной, содержащий соду. Использование двух концентратов предопределяет использование двух устройств дозирования и смешивания концентрата с водой, двух устройств контроля (на самом деле трех) и т.п. Для того, чтобы реакция преципитации не происходила в диализате, рН диализата смещают в кислую сторону, добавляя в кислотный концентрат ледяную уксусную кислоту. При смешивании двух полученных диализатов необходим постоянный контроль рН, так как при нарушении режима реакция преципитации может произойти непосредственно в гидравлических коммуникациях аппарата и вызвать его поломку. Все это, несомненно, значительно усложняет и удорожает аппаратуру и технологию ведения диализа.

Качественный состав всех концентратов стандартный. Все применяемые в мировой практике концентраты содержат шесть компонентов: катионы натрия, калия, кальция и магния и анионы хлора и буфера (бикарбоната или ацетата). Применяются также концентраты, содержащие одновременно оба буфера в определенных долях.

Иногда в концентрат добавляют энергосодержащие и (или) осмотически активные компоненты, например глюкозу или манитол.

Количественный состав используемых концентратов весьма различен и определяется не только необходимым фармакологическим воздействием получаемого диализата, но и особенностями аппаратов, на которых он применяется. Поэтому в мире никогда не существовало стандартных количественных прописей концентратов, а каждая фирма, выпускающая оборудование, предлагает свои, наиболее подходящие для нее, рецептуры. Предприятия, специализирующиеся только на производстве концентратов, выбирают, как правило, что-то среднее, позволяющее использовать их продукцию на аппарате любой марки.

Концентраты поставляются производителями в двух видах: жидкие, готовые к использованию, и в виде сухих солей. Концентраты в виде сухих солей бывают трех типов: грануляты (физические сухие смеси), наборы (навески) сухих солей и картриджи. Если первые два типа концентратов не могут быть использованы непосредственно при проведении гемодиализа и предназначены для изготовления жидких концентратов, заблаговременно, или непосредственно перед использованием, то картриджи (патроны с сухими солями, растворяемыми в процессе использования), представляют собой, по сути, сухой концентрат, готовый к использованию. Все современные аппараты адаптированы к применению картриджей с сухой содой для проведения бикарбонатного диализа, при этом кислотная часть концентрата используется, как правило, в жидком виде.

Принципиально концентраты по своему количественному составу делятся на два типа: концентраты для хронического диализа, содержащие все ингредиенты, и концентраты для острого диализа, например, не содержащие калия вообще или содержащие аномальное количество калия.

Примеры жидких концентратов некоторых российских и зарубежных производителей приведены в таблицах 4.7 и 4.8.

Табл. 4.7. Жидкие ацетатные концентраты.

источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *