1. Tầm quan trọng của hệ thống lọc nước RO trong chạy thận nhân tạo
Như đã nêu trên, cơ thể con người bình thường mỗi ngày cần uống khoảng 2 lít nước để giải các loại độc tố được nạp vào cơ thể thông qua quá trình ăn uống hằng ngày. Chính vì vậy, nguồn nước uống tinh khiết, vô khuẩn không hóa chất, vi khuẩn độc hại là vô cùng quan trọng và thiết yếu.
Ở người mắc suy thận, việc lọc máu, thải độc phải dựa vào máy chạy thận nhân tạo. Lượng nước người chạy thận tiếp xúc mỗi tuần có thể lên đến 360 lít (lọc 3 lần mỗi tuần). Nếu nước không được lọc sạch, các chất ô nhiễm sẽ tiếp xúc trực tiếp với máu.
Một số chất trong nước có thể gây ra nguy hiểm cho người chạy thận như:
- Nhôm: bệnh xương bất động, nhuyễn xương, thiếu máu, rối loạn chức năng thần kinh.
- Sắt: nhiễm hemosiderin do lắng đọng sắt trong cơ thể, có thể gây xuất huyết nội tạng.
- Calcium (canxi): tăng huyết áp, buồn nôn, sốt, rối loạn khoáng hóa xương, yếu cơ, viêm tụy.
- Đồng và kẽm: tán huyết, buồn nôn, sốt.
- Asen, chì, bạc: ung thư, bệnh về da, tổn thương thần kinh trung ương, não, thận.
- Chloramine (cloramin): thiếu máu, tán huyết.
- Fluoride (flo): gây cảm giác ngứa, buồn nôn, rối loạn nhịp tim, bệnh xương.
- Microcystins: rối loạn thị giác, suy gan, buồn nôn, sốt.
- Nitrate: tán huyết, tụt huyết áp, buồn nôn, sốt.
- Sulfate: nhiễm toan chuyển hóa (tăng axit), buồn nôn, sốt.
- Vi khuẩn và nội độc tố (do vi khuẩn tiết ra khi bị phá hủy): sốt, nhiễm trùng máu, thậm chí tử vong.
- Không chỉ vi khuẩn và nội độc tố gây tử vong, nhiễm độc nhôm, chì, microcystins… cũng có thể gây nguy hiểm cho sự sống.
Có thể thấy, nguồn nước không sạch có thể gây ra rất nhiều bệnh cho người chạy thận, nhất là khi thận của người bệnh đã mất khả năng đào thải chất độc. Thế nên, nước R.O bắt buộc được dùng trong chạy thận nhân tạo để đảm bảo an toàn cho người bệnh.
2. Mục tiêu hướng đến của một hệ thống lọc nước RO chạy thận nhân tạo
- Vô khuẩn
- Không hóa chất gây sốt
- Không hóa chất hóa học
Mức tối đa vi khuẩn trong nước dùng chuẩn bị lọc thận không quá 100 CFU (Tiêu chuẩn AAMI năm 2016) hoặc không quá 200 CFU (Tiêu chuẩn AAMI năm 2011)
3. Cấu tạo hệ thống lọc nước RO chạy thận nhân tạo
Cấu tạo của hệ thống lọc nước R.O chạy thận nhân tạo từ nhiều thành phần, thiết bị vật liệu khác nhau. Một hệ thống lọc đạt chuẩn cần phải hội đủ các yếu tố về chất lượng, công suất lọc, kích thước,...Cấu tạo của hệ thống lọc tiêu chuẩn thường sẽ có các bộ phận sau:
| STT | Tên bộ phận |
|---|---|
| 1 | Nguồn cấp nước đạt QCVN 01-1:2024/BYT |
| 2 | Bồn chứa nước đầu nguồn |
| 3 | Van ngắt nước chống tràn |
| 4 | Bơm tạo áp lực (Luân phiên - Dự phòng) |
| 5 | Cột lọc vật liệu đa năng đa tầng |
| 6 | Cột lọc than hoạt tính 1 |
| 7 | Cột lọc than hoạt tính 2 |
| 8 | Cột làm mềm nước (Tái sinh bằng muối NaCl) |
| 9 | Bơm cao áp RO (Luân phiên - Dự phòng) |
| 10 | Bộ lọc tinh 1 Micron |
| 11 | Hệ thống thẩm thấu ngược RO |
| 12 | Đèn diệt khuẩn UV 1 |
| 13 | Bộ lọc tinh 0,2 Micron số 1 |
| 14 | Bồn chứa nước RO đạt chuẩn AAMI |
| 15 | Bơm cấp nước AAMI (Luân phiên - Dự phòng) |
| 16 | Đèn diệt khuẩn UV 2 |
| 17 | Bộ lọc tinh 0,2 Micron số 2 |
| 18 | Đèn diệt khuẩn UV 3 (Đường hồi lưu bồn chứa) |
| 19 | Bộ lọc tinh 0,2 Micron số 3 |
| 20 | Hệ thống đường ống tuần hoàn Inox 316L |
| 21 | Điểm cấp nước đến máy chạy thận nhân tạo |
4. Quy trình xử lý nước của hệ thống lọc nước RO chạy thận nhân tạo
4.1 Giai đoạn tiền xử lý cấp nước
Cột lọc đa tầng
Trong cột lọc đa tầng (multimedia depth filter) có nhiều lớp cát lọc với kích cỡ hạt khác nhau. Những lớp cát này giữ lại những tạp chất, bụi bẩn có kích thước ≥ 10 micron (micromet). Chất bẩn kích thước lớn có thể gây bít tắc cột than hoạt tính hay cột làm mềm nước (softener). Cột lọc đa tầng nên được rửa ngược hằng ngày, hoặc ít nhất 3 lần/tuần và thay mới mỗi 18-24 tháng.
Rửa ngược (backwash) là quá trình làm sạch bộ lọc bằng cách bơm ngược dòng nước để loại bỏ các chất gây ô nhiễm lắng đọng bên trong bộ lọc.
Cột lọc than hoạt tính
Cột than hoạt tính (carbon filter) có chức năng hấp thụ nhiều hóa chất độc hại (như fluoride, thuốc trừ sâu) trong nước. Ngoài ra, chlorine và chloramine (thường dùng để diệt khuẩn nước sinh hoạt) cũng bị loại bỏ ở giai đoạn này. Để lọc nước hiệu quả, cột than hoạt tính cần thỏa mãn một số yêu cầu như:
- Thời gian than hoạt tính tiếp xúc với nước ít nhất 10 phút.
- Dùng than có chỉ số iodine > 900. Chỉ số iodine biểu thị khối lượng iodine có thể được hấp phụ bởi một đơn vị khối lượng than. Hiểu đơn giản, chỉ số này càng lớn, mức độ hoạt hóa (hoạt động hóa học) của than càng cao.
- Rửa cột lọc than hoạt tính mỗi ngày hoặc 3 lần/tuần, thay mới than mỗi 6 tháng.
Cột làm mềm
Cột làm mềm (softener) giúp lọc calcium, magnesium (magie) và manganese (mangan) trong nước. Nước có chứa các chất trên được gọi là nước cứng. Ngoài gây nguy hiểm khi lọc máu, nước cứng gây ra lắng cặn trong màng lọc R.O, làm giảm công năng lọc của hệ thống. Thế nên, cần loại bỏ các chất này khỏi nước trước khi đi đến giai đoạn thẩm thấu ngược.
Trong cột làm mềm có các hạt nhựa resin trao đổi ion (cation) có khả năng loại bỏ calcium, magnesium, mangan ra khỏi nước. Cột làm mềm được kết nối với một bồn muối giúp tái tạo khả năng trao đổi ion của hạt các resin trong cột làm mềm.
4.2 Giai đoạn xử lý tạo nước siêu tinh khiết
Hệ thống xử lý nước R.O
Hệ thống xử lý nước R.O giúp loại bỏ các kim loại nặng, vi khuẩn, nội độc tố để tạo ra nước tinh khiết. Trước khi vào hệ thống xử lý R.O, nước sẽ đi qua màng lọc trước thẩm thấu ngược (R.O pre-filter) có lỗ lọc 3-5 micron. Màng lọc giữ lại các mảnh than hoạt tính, nhựa cation, tạp chất tồn tại trong nước có thể gây hại cho màng R.O.
Nước sau khi lọc ở màng R.O pre-filter sẽ được bơm áp suất để chảy qua màng R.O (màng thẩm thấu ngược). Các loại muối/khoáng còn sót lại trong nước sẽ được giữ lại ở màng R.O, nước thấm qua màng R.O là nước tinh khiết. Màng R.O là thành phần quan trọng nhất trong hệ thống xử lý nước và cần được thay mới sau 18-24 tháng sử dụng.
Hệ thống khử ion (DI)
Hệ thống khử ion có tác dụng loại bỏ các tạp chất gây ô nhiễm nước như sodium, calcium, nhôm bằng phương pháp trao đổi ion bằng các hạt resin (cation).
Hệ thống khử ion không thể khử các chất gây ô nhiễm hữu cơ như vi khuẩn và nội độc tố. Đây được xem như quá trình lọc bổ sung để giúp nước sạch hơn, đặc biệt khi màng R.O gặp sự cố. Hệ thống khử ion cần được vệ sinh ít nhất 3 lần/tuần.
Bộ siêu lọc
Sau khi lọc ion, nước sẽ được chứa trong bồn nước R.O trước khi đi qua màng siêu lọc. Màng siêu lọc là bước lọc cuối cùng trước khi nước R.O được chuyển đến hệ thống máy chạy thận. Máy bơm sẽ bơm nước từ bồn chứa nước R.O qua màng lọc vi khuẩn 0,2 micron để tạo ra nước siêu tinh khiết.
4.3 Giai đoạn phân phối nước chạy thận nhân tạo
Sau khi lọc ion, nước sẽ được chứa trong bồn, được bơm đến hệ thống chạy thận khi cần thiết. Bồn được làm bằng inox 316 hoặc nhựa HDPE, có đáy chóp nón và van xả đáy để đảm bảo xả được hết nước hoàn toàn khi cần thiết. Bên trong bồn phải kín, có lỗ thông hơi với màng lọc không khí để đảm bảo độ sạch của nước. Máy bơm sẽ bơm nước qua màng siêu lọc và hệ thống ánh sáng UV để diệt khuẩn tối đa trước khi phân phối đến máy chạy thận.
Hệ thống lọc nước R.O chạy thận nhân tạo có hai loại nguồn cấp là trực tiếp và gián tiếp:
- Cấp nước R.O trực tiếp: nước R.O được bơm trực tiếp từ hệ thống lọc R.O đến máy chạy thận. Ưu điểm là giảm nguy cơ ô nhiễm, phù hợp với số lượng máy ít, cùng trong một khu vực.
- Cấp nước R.O gián tiếp: nước R.O được trữ trong bồn chứa, khi cần sẽ được bơm đến máy chạy thận. Phần nước R.O không được dùng hết sẽ quay trở lại buồng chứa. Ưu điểm là dùng cho hệ thống có nhiều máy chạy thận, đường dẫn nước dài, tuy nhiên nước có nguy cơ ô nhiễm cao hơn
5. Tiêu chuẩn nước R.O chạy thận nhân tạo tại Việt Nam
Dưới đây là bảng tiêu chuẩn nước R.O dùng trong chạy thận nhân tạo của AAMI (Association for the Advancement of Medical Instrumentation -Hiệp hội vì sự tiến bộ của thiết bị y tế). Tiêu chuẩn AAMI cũng là tiêu chuẩn đánh giá nước R.O được dùng để tham chiếu phổ biến nhất ở Việt Nam hiện nay.
6. Quy trình bảo trì màng lọc nước RO chạy thận nhân tạo
A. Bảo trì máy chính, tiền lọc RO :
- Kiểm tra tình trạng hoạt động của cột lọc đa tầng, cột than hoạt tính và cột làm mềm nước.
- Kiểm tra áp lực vận hành đầu vào và đầu ra của từng cột lọc.
- Thực hiện quy trình rửa ngược (Backwash) và rửa xuôi (Fast Rinse) để loại bỏ cặn bẩn tích tụ trong vật liệu lọc.
- Kiểm tra hoạt động của van tự động Autoval hoặc van cơ, đảm bảo chuyển đổi các chế độ lọc, rửa ngược và hoàn nguyên đúng quy trình.
- Kiểm tra bộ điều khiển, timer, adaptor nguồn và các tín hiệu điều khiển của van Autoval.
- Kiểm tra độ hao hụt và tình trạng vật liệu lọc, bổ sung hoặc thay thế khi cần thiết.
- Kiểm tra độ cứng nước sau cột làm mềm và hiệu quả hoàn nguyên hạt nhựa trao đổi ion.
- Kiểm tra hệ thống hút nước muối, bồn chứa muối và đường ống hoàn nguyên.
- Kiểm tra các điểm rò rỉ nước tại van, mặt bích, đồng hồ áp lực và đường ống kết nối.
- Vệ sinh khu vực thiết bị, bảo đảm hệ thống vận hành ổn định và an toàn.
- Kiểm tra tình trạng hoạt động tổng thể của hệ thống RO.
- Kiểm tra áp lực nước đầu vào, áp lực bơm cao áp, áp lực trước và sau màng RO.
- Kiểm tra lưu lượng nước cấp, lưu lượng nước tinh khiết (Permeate) và lưu lượng nước thải (Reject).
- Kiểm tra tỷ lệ thu hồi nước và hiệu suất loại bỏ muối của màng RO.
- Đo độ dẫn điện (Conductivity), điện trở suất hoặc TDS nước sau RO.
- Kiểm tra hoạt động của bơm cao áp, động cơ, khớp nối và hệ thống làm kín.
- Kiểm tra các van điện từ, van điều áp, van áp cao và van an toàn.
- Kiểm tra đồng hồ áp lực, lưu lượng kế, cảm biến áp suất và cảm biến chất lượng nước.
- Kiểm tra tình trạng đường ống, phụ kiện và các điểm rò rỉ.
- Kiểm tra hoạt động của tủ điện điều khiển, PLC, HMI và hệ thống cảnh báo.
- Kiểm tra hoạt động của thiết bị đo online (nếu có).
B: Bảo trì bồn chứa - đường ống cấp nước vào máy chạy thận
Tẩy rửa và khử khuẩn đường ống phân phối nước RO và bồn chứa bằng nước nóng 90°C
Nội dung thực hiện bằng nhiệt :
- Kiểm tra tình trạng hệ thống đường ống tuần hoàn và bồn chứa nước RO trước khi khử khuẩn.
- Sử dụng bình gia nhiệt chuyên dụng để gia nhiệt nước lên nhiệt độ 85 – 90°C.
- Tuần hoàn nước nóng qua toàn bộ hệ thống bồn chứa, đường ống phân phối và đường ống hồi trong thời gian theo quy trình kỹ thuật.
- Duy trì nhiệt độ khử khuẩn tại các điểm cuối hệ thống nhằm đảm bảo hiệu quả tiêu diệt vi sinh vật.
- Tẩy rửa và loại bỏ màng sinh học (Biofilm), vi khuẩn và các vi sinh vật bám trên bề mặt đường ống và bồn chứa.
- Xả bỏ nước khử khuẩn, làm nguội hệ thống và súc rửa bằng nước RO đạt chuẩn trước khi đưa vào vận hành.
- Kiểm tra chất lượng nước sau khử khuẩn và ghi nhận các thông số vận hành.
Nội dung thực hiện hóa chất :
- Hệ thống bồn chứa và đường ống được khử khuẩn sạch, loại bỏ vi sinh vật và màng sinh học tích tụ, đảm bảo an toàn cho hệ thống nước RO chạy thận nhân tạo và đáp ứng yêu cầu kiểm soát nhiễm khuẩn theo tiêu chuẩn- Bảo trì máy chạy thận :
Bước 2:Pha dung dịch thích hợp cho mỗi loại cặn bẩn
Bước 3:Tháo các đầu ống của
- Ống nước cấp (feed water) sau lọc 5µm
- Ống nước xả ( Concentrate)
- Ống nước thành phẩm (Permeat)
- Tất cả các đầu ống trên đặt vào đáy bình hóa chất
