CN108785774A - 一种透析液高效净化回用系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种透析液高效净化回用系统，提供一种采用超滤器及吸附净化组合技术的透析液高效净化回用系统，该系统首先采用超滤器对从透析器出来的含有毒素和废产物的透析液进行浓缩处理，超滤器产生的贫液直接送至透析液储罐，富含毒素和废产物的浓缩富液经吸附器进行吸附净化处理后送入透析液储罐，从而达到提高透析液净化回用效率的目的，经济、社会意义巨大。
Description
技术领域
本发明涉及一种采用超滤器及吸附净化组合技术的透析液高效净化回用系统，属血液净化装置技术领域。
背景技术
血液透析是体外使用血液透析机从患者的血液中过滤毒素的一种透析处理。目前大多数血液透析机通常包含计算机、流体泵、血液管线、透析液管线、透析器、以及用于排放透析溶液的排液管线。通过导管或瘘管针使患者的循环系统与血液透析机连接，并将患者的血液连续地泵送通过血液透析机。血液通过在血液透析机中的包含半透膜的透析器。半透膜将一侧的血液与在另一层的透析溶液分开。透析器从血液中除去废物、毒素和过量的水，净化后的血液返回人体。废产物和毒素通过半透膜从血液中转移到透析溶液中，单次透析处理中使用的透析液约90-120升，然后直接丢弃或处理后排放。显然，大量的用过的透析液会增加透析的成本。由于透析液还可以包括各种浓度的需要通过扩散引入血流中的物质，如药物、葡萄糖，这些组分经过透析器时不可能完全进入血液，因而也会有一部分随废弃的透析液排出；此外，血液中还有一些对人体有益的组分通过半透膜进入废弃的透析液。上述各种因素导致血液透析的成本增加、浪费增加，还会对环境造成污染。因此，产生了不少透析液回收利用技术，典型技术如下：
美国凯米卡技术有限公司申请的一种用于便携式人类透析的透析液再生系统，中国专利申请号为200480038117.3，PCT申请的申请数据为PCT/US2004/043546(2004.12.22)，于2012年02月08日授权，授权公告号为CN1897993B，其核心技术流程示意图如附图1所示。该专利的关键技术采用一种透析液再生室14，即能够选择性截留毒素并排斥选择的阳离子的毒素截留器，其中所述毒素截留器包含离子选择障壁的离子选择脲酶固定活性碳纤维。该技术的优点是流程简单，结构合理，携带方便。但其也有一定的缺点：由于进入透析液再生室的透析液中的毒素浓度低，因而所需的吸附剂吸附面积大，单位体积的吸附剂吸附效率较低，吸附剂装填量多。
中国专利(申请号：201510106383.5)提供了一种透析液再生装置，采用反渗透组件及基于BDD电极的电催化反应器，利用基于BDD电极的电催化反应器很宽的电位窗口及低吸附能力，氧化过程非常高效，能够有效转化和去除透析液中的废产物和毒素，装置的连续运行性能良好。但其也有一定的缺点，如电催化反应器可能下述组分产生催化作用，导致变性或产生对人体有害的物质，如透入透析液的人体血液有益组分、透析液中未被充分利用的需要通过扩散引入血液中的物质(如药物或葡萄糖等)。
中国专利(申请号：201710823579.5)提供了一种应用于血液透析的装置，其典型流程图如附图2所示。该装置采用包含有特异性吸附材料和/或非特异性吸附材料的吸附剂盒体和反渗透膜水纯化技术的液体净化组件相结合的透析液再生的系统及方法。其中，吸附剂盒体中的特异性吸附材料主要针对透析液体中尿素的吸附，其在吸附中无任何化学变化,不会产生任何离子的累积；吸附剂盒体中的非特异性吸附材料针对透析液体中的微量金属离子、肌酸酐、β2M尿酸、微量有机物等物质去除。透析液体通过吸附剂盒体去除杂质后再流入液体净化组件通过反渗透膜进一步纯化后进行后续循环。该技术的优点是能够极大降低成本，节省用水，且便携小巧，可以同时满足患者在医院和家庭的需求。但其也有一定的缺点，即经过吸附剂盒体的透析液在通过反渗透膜水纯化技术的液体净化组件时，形成富含大分子物质的富液和纯水为主的贫液两部分，富液作为废弃物排出，过程中需要定期或连续补水；经过液体净化组件的回用透析液需要透析液成分调节系统进行调节处理，调节过程极为复杂。
因此如何解决上述技术中存在的问题，提供一种高效吸附净化的透析液再生回用系统，成为该领域研究的热点课题之一。
发明内容
本发明是为解决现有技术存在的问题，提供一种采用超滤器及吸附净化组合技术的透析液高效净化回用系统，该系统首先采用超滤器对从透析器出来的含有毒素和废产物的透析液进行浓缩处理，超滤器产生的贫液直接送至透析液储罐，富含毒素和废产物的浓缩富液经吸附器进行吸附净化处理后送入透析液储罐，从而达到提高透析液净化回用效率的目的。
本发明的目的是通过以下措施实现的：
一种透析液高效净化回用系统，其特征在于：
所述的透析液高效净化回用系统包含超滤器7和吸附器9；从透析器2中透析液侧2-2出来的透析液经透析液出口管线6送入超滤器7，产生的含有血液废产物和毒素的富液经富液出口管线8送入吸附器9、透析液储罐10，另外一部分经贫液出口管线11送入透析液储罐10，透析液储罐10中的透析液经透析液循环泵4、透析液管线5送入透析器 2，从而形成透析液净化回用过程。
所述的透析器2包括壳体、血液侧2-1、半渗透膜、透析液侧2-2，血液经透析器血液入口管线1、透析器2之血液侧2-1、透析器血液出口管线3返回人体血管。。
所述的超滤器7包含壳体、富液侧7-1、超滤膜、贫液侧7-2。
所述的吸附器9内装有吸附剂。
所述的吸附剂包含特异性吸附材料和或非特异性吸附材料。
所述的特异性吸附材料包括但不限于β-环糊精、β-环糊精基团的化合物、β-环糊精交联后的化合物、β-环糊精化学修饰改性的化合物、β-环糊精经化学修饰改性后的化合物聚合而成的高分子材料、含6个碳及以上的正烷基链基团的化合物中的任意一种或者它们之间的任意比例组合。
所述非特异性吸附材料包括至少活性炭、分子筛中的任意一种或者它们之间的任意比例组合。
所述的吸附剂用于吸附尿素氮。
所述的吸附剂用于吸附肌酐。
所述的吸附剂用于吸附磷酸盐。
设有废液收集罐12：当吸附器9停用或更换吸附剂时，废液收集罐12用于收集从超滤器7排出的富液。
所述的透析器2中的半渗透膜用于分离血液废产物和毒素，包括但不限于尿素氮、肌酐及其它小的有机排泄物分子、水。
本发明未说明的技术特征采用成熟的现有技术进行配套。
本发明相比现有技术具有如下优点：
1、本透析液高效净化回用系统在超滤器、吸附器正常投运时，过程零排放；
2、配入透析液中的各种需要通过扩散引入血流中的物质如药物、葡萄糖等，能够循环高效利用，对环境的污染减少；
3、从血液渗透入透析液的对人体有益的诸多小分子物质，在透析液循环使用到一定浓度时，基于浓度差，总体渗出量有效减少；
4、相同吸附剂相同吸附面积的毒素吸附量明显增加，吸附效率高，溶解于贫液中的对人体有益的水溶性小分子物质跟吸附剂不接触，不会产生变质，扩散到血液中产生危害的概率有效降低。
附图说明
图1是一种用于便携式人类透析的透析液再生系统流程示意图(中国专利申请号为 200480038117.3)。
图2是一种应用于血液透析的装置流程示意图(中国专利申请号为201710823579.5)。
图3本发明的一种透析液高效净化回用系统流程示意图。
图3中：1-透析器血液入口管线；2-透析器；2-1-血液侧；2-2-透析液侧；3-透析器血液出口管线；4-透析液循环泵；5-透析液管线；6-透析液出口管线；7-超滤器；7-1- 富液侧；7-2-贫液侧；8-富液出口管线；9-吸附器；10-透析液储罐；11-贫液出口管线； 12-废液收集罐。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1：
如图3所示，实施例采用的一种透析液高效净化回用系统：
所述的透析液高效净化回用系统包含超滤器7和吸附器9；从透析器2中透析液侧2-2出来的透析液经透析液出口管线6送入超滤器7，产生的含有血液废产物和毒素的富液经富液出口管线8送入吸附器9、透析液储罐10，另外一部分经贫液出口管线11送入透析液储罐10，透析液储罐10中的透析液经透析液循环泵4、透析液管线5送入透析器 2，从而形成透析液净化回用过程。
所述的透析器2包括壳体、血液侧2-1、半渗透膜、透析液侧2-2，血液经透析器血液入口管线1、透析器2之血液侧2-1、透析器血液出口管线3返回人体血管。。
所述的超滤器7包含壳体、富液侧7-1、超滤膜、贫液侧7-2。
所述的吸附器9内装有吸附剂。
所述的吸附剂包含特异性吸附材料和非特异性吸附材料。
所述的特异性吸附材料包括β-环糊精、β-环糊精基团的化合物、β-环糊精交联后的化合物、β-环糊精化学修饰改性的化合物、β-环糊精经化学修饰改性后的化合物聚合而成的高分子材料、含6个碳及以上的正烷基链基团的化合物中的任意一种或者它们之间的任意比例组合。
所述非特异性吸附材料包括至少活性炭、分子筛中的任意一种。
所述的吸附剂用于吸附尿素氮。
所述的吸附剂用于吸附肌酐。
所述的吸附剂用于吸附磷酸盐。
设有废液收集罐12：当吸附器9停用或更换吸附剂时，废液收集罐12用于收集从超滤器7排出的富液。
所述的透析器2中的半渗透膜用于分离血液废产物和毒素，包括但不限于尿素氮、肌酐及其它小的有机排泄物分子、水。
本发明未说明的技术特征采用成熟的现有技术进行配套。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本发明，任何熟悉本领域专业的技术人员，在不脱离本发明之精神和范围内，可作各种简单修改、等同变化，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (10)
1.一种透析液高效净化回用系统，其特征在于：
所述的透析液高效净化回用系统包含超滤器(7)和吸附器(9)；从透析器(2)中透析液侧(2-2)出来的透析液经透析液出口管线(6)送入超滤器(7)，产生的含有血液废产物和毒素的富液经富液出口管线(8)送入吸附器(9)、透析液储罐(10)，另一部分经贫液出口管线(11)送入透析液储罐(10)，透析液储罐(10)中的透析液经透析液循环泵(4)、透析液管线(5)送入透析器(2)，从而形成透析液净化回用过程。
2.根据权利要求1所述的透析液高效净化回用系统，其特征在于：
所述的透析器(2)包括壳体、血液侧(2-1)、半渗透膜、透析液侧(2-2)；血液经透析器血液入口管线(1)、透析器(2)之血液侧(2-1)、透析器血液出口管线(3)返回人体血管。
3.根据权利要求1所述的透析液高效净化回用系统，其特征在于：
所述的超滤器(7)包含壳体、富液侧(7-1)、超滤膜、贫液侧(7-2)。
4.根据权利要求1所述的透析液高效净化回用系统，其特征在于：
所述的吸附器(9)内装有吸附剂；所述的吸附剂包含特异性吸附材料和或非特异性吸附材料。
5.根据权利要求4所述的透析液高效净化回用系统，其特征在于：
所述的吸附剂用于吸附尿素氮。
6.根据权利要求4所述的透析液高效净化回用系统，其特征在于：
所述的吸附剂用于吸附肌酐。
7.根据权利要求4所述的透析液高效净化回用系统，其特征在于：
所述的吸附剂用于吸附磷酸盐。
8.根据权利要求4所述的透析液高效净化回用系统，其特征在于：
所述的特异性吸附材料包括β-环糊精、β-环糊精基团的化合物、β-环糊精交联后的化合物、β-环糊精化学修饰改性的化合物、β-环糊精经化学修饰改性后的化合物聚合而成的高分子材料、含六个碳及以上的正烷基链基团的化合物中的任意一种或者它们之间的任意比例组合。
9.根据权利要求4所述的透析液高效净化回用系统，其特征在于：
所述非特异性吸附材料包括活性炭、分子筛中的任意一种或者它们之间的任意比例组合。
10.根据权利要求1所述的透析液高效净化回用系统，其特征在于：
所述的透析液高效净化回用系统设有废液收集罐(12)：当吸附器(9)停用或更换吸附剂时，废液收集罐(12)用于收集从超滤器(7)排出的富液。
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