王庆梅，罗耀全，陈 科，魏静蓉，李 斌 (第三军医大学西南医院:.护理部;.消毒供应中心，重庆 400038)

水是灾害医疗救援的必备耗材，广泛用于伤口清创、医疗器材洗消和人员饮用等环节，也决定着伤病员的预后。但是，在地震、洪涝等大型灾害救援地，通常都存在野外水源被污染、供水设施及道路交通被破坏的现象，致使医疗救治和饮用所需的水源匮乏［1］。如能在灾害救援地投入合适的小型化水处理设备，利用其野外地表水或地下水快速生产符合标准的医疗用水和应急饮用水，则可显著提高医疗救援的质量和效率［2］。对此，我院在军队“十二五”科技攻关课题项目的资助下，研制了一种体积小、机动性强、产水量大的车载式多功能水处理器，经模拟试验和效果分析，证实其产、供水的质量和效率均达到较满意的效果。现报告如下。

1 设备基本构造及功能

1.1 技术设计原则

灾害救援地开展医疗救援行动对软化水和纯化水都较大需求，其中软化水主要用于医疗器材洗消，纯化水主要用于伤口清创、医疗器材灭菌和应急饮用，而现有的技术通常是利用化学药剂澄清的方法获得澄清水以及利用小型纯化水处理器获得少量的纯化水，其澄清水的质量通常都达不到医疗救治要求，获得的纯化水太少又不能满足救治需求［3］。因此，本设计预设灾害救援地分布有不能直接使用的野外水源、外源性水源和大功率电力供给困难的条件，设计一种紧凑型的车载式多功能水处理器，实现在野外环境下软化水和纯化水的一体化生产及供给，并在保证产水的质量和产量的基础上，充分体现体积小、转运方便、使用简单(无需专业人员安装)和容易运行等优势。在技术线路方面，并拟通过“技术方案设计→样机研制→效果测试及分析→修改定型→产业化生产→推广应用”的途径，最终形成技术及设备构造都具有较强竞争力的灾害医疗救援专用水处理器。

1.2 基本结构及功能

该车载式多功能水处理器主要由前处理系统、离子交换系统、反渗透系统、储存及输送系统、控制系统和设备壳体等六部分构成，其基本结构见图1，造水基本原理见图2。

图1 车载式多功能水处理器的结构示意图

图2 车载式多功能水处理器的造水工艺流程示意图

1.2.1 前处理系统 包括野外取水、过滤和澄清等装置。该系统的基本功能是:取水泵抽取野外地表水或地下水→输入PP过滤器中去除颗粒较大的胶体、悬浮物以及微生物→外置压缩水箱中澄清→碳柱过滤器中去除小颗粒悬浮物→形成净水输出。

1.2.2 离子交换系统 由离子交换装置、再生还原装置和保安过滤器等部分组成。该系统的基本功能是利用离子吸附和离子交换技术，持续将净水中钙、镁等积垢性金属离子高效去除，获得软化水，满足医疗器材洗消和生产纯化水使用。在该离子交换系统中，还首创了压力及流量平衡技术，对软化水多路供给进行优化分配，解决了软化水在直接取用和反渗透取用共同进行时，因压力骤降会造成设备停机的问题。

1.2.3 反渗透系统 包括低RO反渗透膜、压保护装置、高压泵、高压保护装置、反渗透冲洗装置、废水排放管路、终端过滤器和电导超限排放等装置。该部分装置的主要功能是利用膜分离技术，将溶解于软化水中的盐类、胶体、微生物和有机物等物质高效去除，获得离子含量极低的纯化水，满足医疗救治和紧急饮用等［4］。为了保证设备造纯化水的稳定性和持续性，在反渗透系统还设计了纯化水自动造水及冲洗功能，当纯化水储水器内的液位低于预置的低液位时，系统自动产水，达到预定的高液位时系统会自动停机;当产水运行达到设置的时长时，系统会暂停产水，对RO反渗透膜进行自动冲洗，膜冲洗结束后系统重新进入待机或产水状态。

1.2.4 输送装置 包括设备储水容器、输送装置、输送管路及接口和输水泵等装置。该部分装置主要功能是储存和向取水管网输送纯化水及软化水。

1.2.5 控制系统 包括PLC控制器(含文本显示器)、操作面板、水压及水质检测装置、开机自检系统和缺水及过载保护装置等部分。该部分装置的主要功能是基于传感和信息处理等技术，通过操作面板上分布的文本显示器、工作压力和流量在线显示等仪表，人机对话监控或干预设备的运行状况，确保设备整机的正常运行。

1.2.6 设备壳体 包括外壳、机架、底座和滚动轮等。该部分设施根据车载运送和运行的特性而设计，对多功能水处理设备的关键部件具备足够的承载和保护能力，并具有紧凑、轻便和美观等特点。其中外壳的材质为彩钢板加喷塑，外侧壁上还焊接有原水注入接口、浓水排出接口、软化水输出接口和纯化水输出接口，便于设备安装时连接给排水管网。

2 主要技术指标

基于我国卫生部《医院消毒供应中心管理规范－2009》规定的用水标准和国家标准《瓶装饮用纯净水标准GB17324-1998》的质量标准，在研制的车载式多功能水处理器样机中设计了如下技术指标。①软化水产水指标:额定大于或者等于500 L/h，软化水硬度值小于或者等于0.03 mmol/L;②纯化水产水指标:额定大于或者等于150 L/h，纯化水电导率小于或者等于10 μS/cm(25℃);③野外水源浑浊度小于或者等于3级，水温度为1～40℃;④电源及额定功率指标220 V、50 Hz;额定功率小于或者等于1 kW/h;⑤整机外形指标:外形尺寸小于或者等于“700 mm×550 mm×1 600 mm”，待机质量小于或者等于75 kg，具备车载转运和固定功能。

3 设备使用效果与讨论

对研制的车载式多功能水处理器样机，分别进行模拟产水试验和产水量测试，检验其是否能满足野外开展灾害医疗救援所需的用水需求。

3.1 池塘水的产水试验

野外池塘水富含藻类和其他浮游微生物，流动性较小，水质净化难度较大。将样机放置在野外池塘边取水，每天正常开机4 h，每10 d软化再生处理1次，观测设备运行状况。在设备运行期间按每小时1次的频次进行抽样测试，分别在纯化水和软化水的输出端口取水，并在取水量都约为20 L后才取检测水样(避免系统内残存水和残存杂质影响检测准确性)。纯化水检测方法:用洁净量杯取纯化水的水样100 mL，在多参数水质测定仪(型号GDYS-201M)中进行电导率、菌落数和离子等指标的测试，其中纯化水电导率合格标准为小于等于10 μS/cm。软化水检测方法:用洁净量杯取软化水的水样100 mL，在多参数水质测定仪中进行硬度值测试，钙、镁离子含量小于等于 0.03 mmol/L为软化水的合格标准。当水质检测合格后，再分别取用软化水和纯化水(也可同时取用)，并记录各自的取水量。将设备连续试运行10 d分为1个检测组，经连续3个检测组后进行测试数据汇总和分析。设备运行状态和运行数据均达到或优于设计指标值，见表1。

表1 野外池塘水产水试验的测试结果

3.2 汛期江河水的产水试验

江河水含泥沙较多，浑浊度较大，且水质与地震灾区和洪涝灾区的野外水源较接近，水处理过程中澄清和沙滤的难度较大。将样机放置在汛期的河边取水，每天正常开机4 h，每10 d软化再生处理1次，观测设备运行状况。纯化水和软化水生产试验的频次和监测方法同上述池塘水的产水测试，结果设备运行状态和造水质量与池塘水的产水试验结果无明显差别。

3.3 产水稳定性及供水试验

以汛期江河水为造水水源，将样机处于自动运行状态进行连续产水试验，共运行20 d，以测试设备的运行稳定性、产水能力、供水能力和耗材使用周期。结果平均24 h内纯化水和软化水的连续取水量分别达2 080 L和12 100 L，设备在无故障、无报警状态下的最短运行时间为137 h，PP过滤器和沙滤过滤器的最短更换时间为186 h，RO滤膜最短更换时间为154 h，软化再生最短间隔时间为26 h。参照平时医院100张床位数医院在器材洗消和伤口处置的平均用水量(伤口清创和医疗器材灭菌的纯化水使用量约为750 L/d，医疗器材洗消的软化水使用量约为3 500 L/d)，其纯化水和软化水的消耗分别仅为试验样机平均产水能力的36.1%和28.9%［5］。由此说明，该样机正常运行能满足100张床位数以上移动式医院开展灾害救援的器材洗消、伤口清创和应急饮用等基本需求。

本次研制的车载式多功能水处理器，不仅创建了野外条件下软化水、纯化水的一体化生产与供给技术，并且通过模拟试验证实能适应灾区的野外条件和野外水源，为解决我国较大规模灾害条件下开展医疗救援的用水困难和移动式医院建设，提供了新方法和新设备，值得推广应用。

［1］张志强，李 忠，杨 轶.灾害医疗救援队医疗装备配置方案的研究［J］.中国医学装备，2012，9(5):19 －21.

［2］方 欢，朱京慈，张丽梅.国内外野战救护装备的研究进展［J］.解放军护理杂志，2011，28(8B):22 －24.

［3］郭树森，付 磊，葛 毅.地震应急医学救援各阶段的卫勤力量使用［J］.人民军医，2012，55(4):286 －287.

［4］朱 弋，王振洲，徐志荣，等.医用纯水制作技术原理及要素分析［J］.医疗装备，2011，24(5):14 －15.

［5］陈 科，王庆梅，罗跃全，等.一种医院消毒供应中心集成水处理设备的研制［J］.局解手术学杂志，2013，34(1):34 －36.