医院氧化电位水集中供给系统方案设计
2014-03-24李文龙
罗 建,李文龙
医院氧化电位水集中供给系统方案设计
罗 建,李文龙
目的:研制具有高效、低成本、多用途以及环保等优点的楼宇氧化电位水集中供给系统。方法:根据氧化电位水供给系统的技术特点,通过自动控制程序将自来水通过软化、电解等处理最终生成酸/碱性电位水并送至用水点。结果:生成的酸/碱性电位水可用于洗手消毒、器械消毒、相关设施以及日常用品的清洗消毒等。结论:集中供水系统可以有效控制医院感染,减少设备安装维护管理等费用,是现代化医院发展的新方向。
医院;氧化电位水;集中供给
0 引言
氧化电位水(electrolyzed oxidizing water,EOW)又名高氧化酸性水,是一种高氧化还原电位、低pH值、含低浓度有效氯的水,该水具有较强的氧化和快速杀灭微生物的能力。通过在医疗应用领域的相关研究[1-8],氧化电位水具有杀菌速度快、杀菌谱广、无毒、无刺激性、无副作用、不污染环境、效果可靠等特点,是理想的环保消毒剂,目前在各大医院广泛使用。在医院基础设施建设中,安装氧化电位水集中供给系统,通过管道输送、阀门控制等管道系统,直接将氧化电位水送达用水点,可以节省人力、物力,对于控制医院感染、保护医护人员健康、创建绿色环保型医院会起到积极作用,该系统正在成为医院基础建设的新需求[9]。
1 氧化电位水集中供给系统主要技术特点
1.1 氧化电位水的要求
所生成的酸性氧化电位水符合卫生部有关标准和规范,其规定的指标范围:pH 2.2~2.7;氧化还原电位ORP 1 130~1 230 mV;有效氯30~70 mg/L。能杀灭甲型流感H1N1、禽流感EV71病毒等。
1.2 氧化电位水主要特点
与部分消毒液性能相比,酸性氧化电位水具有以下特点:(1)杀菌谱广;(2)作用速度快;(3)易于分解,对环境无害,不仅对人体无毒、副作用,而且还不易燃,在使用、储运过程中安全可靠;(4)有效浓度低,不产生耐药性,无臭、无异味、无色;(5)价格低廉;(6)稳定性较差,遇光、空气和有机物可还原成水,室温开放保存有效期为4 d,室温密闭保存有效期为30 d;(7)对金属具有一定的腐蚀性。
1.3 集中供水的主要优势
与分散式使用相比,在医院采用集中供应酸性氧化电位水的主要优势主要体现在以下3个方面:
(1)有利于医院实现大面积的使用。通过集中供水,根据实际的使用量需求来配置不同容积的储藏设备和不同数量的机器设备,通过合理的管路布局可以实现各个科室乃至各个房间的按需使用,最大限度地减少交叉感染。
(2)便于维护和管理。与其他医疗仪器设备一样,酸性氧化电位水设备也需要一定的维护保养、需要对设备的启/停进行操控、需要检查电解剂和软水盐等易耗品的状态、需要对出水理化指标进行检查和监测、需要对设备运行状态进行必要的监控等,所有这些均需要一定的人力资源,若采用集中供水,把整个系统集中统一管理,可以大大节约人力成本。
(3)节约投资费用。采用集中供水可以将单一系统所必需的水质处理软化、电解剂供给装置进行集中统一配置,减少相关的设备投入;可以减少安装设备的操作台面、减少酸/碱水的储存容器、节省安装
空间以及减少生成器的设备数量等;在达到同样应用效果的前提下,与各个科室的独立配置使用相比,集中供水可以节省投资15%~20%;集中供水对于提升整个医院的服务质量和品牌形象将发挥积极的作用。
图1 氧化电位水消毒系统原理图
1.4 氧化电位水发生器的主要特点
(1)系统主要由多级精密过滤装置、全自动软水装置、送水管路管件、水路控制检测装置、电解水发生装置、电解剂自动制备供给装置、酸/碱储水罐、中央控制器、通讯控制器以及自动测量仪表组成。
(2)系统具备远程监控功能,可以在系统的设备间和相关的设备管理办公室敷设通讯电缆,将这些办公室的计算机与设备间的中央控制器相连接,在计算机中安装开发的专用软件,可以在远程的计算机上实时监视和控制氧化电位水制供系统各设备的运行,并实现对设备运行状态、出水理化指标、历史数据、报警状态等的长期保存和查询。
(3)系统可以对电解剂配/供装置进行自动切换,根据酸性氧化水储水箱的液位和酸性氧化水消耗量的变化率等情况来控制单台设备或多台设备的自动启/停,根据水压变化来启/停自来水增压泵及酸性氧化水供水泵,同时根据对用水量变化情况的分析以决定管路积水的排放处理以及与远程主控制室之间的通讯管理。
(4)系统通过对储液箱(罐)内液位信号的检测、判断和计算,可以及时准确地了解储液箱(罐)内溶液体积的大小和溶液体积变化率情况,以此为依据来对各个氧化电位水生成器模块的设备进行有效的智能化调度和控制,以保证集中供应系统实现氧化电位水的现用现制功能,从而确保氧化电位水的消毒杀菌效果。
(5)系统采用可视化人机界面,操作简单、方便,整个系统设计结构紧凑、布局整齐合理、外形美观,通过智能化控制而实现操作使用,无需人工维护。
2 系统原理
氧化电位水消毒系统原理如图1所示。系统通过水处理装置将水软化,软化水进入生成器主机并电解生成酸性氧化电位水和碱性还原电位水,利用储液箱靠重力将酸/碱性电位水送至用水点和洗手器;整个系统模块化、集中控制,基本无需人值守。
3 方案设计
利用酸性氧化电位水生成器系统制备酸性氧化电位水和碱性还原电位水,通过在各楼层设置用水水槽和酸/碱水出水龙头等不同的使用终端为医院提供更环保、更高效、更经济、更便捷、更可靠的消毒解决方案。其主要用于医生、护士的洗手消毒、器械消毒、相关设施及日常用品的清洗消毒等。
3.1 楼层布局设计及用水终端
设置一间40~60 m2的氧化电位水设备间,将制取氧化电位水的设备、储存装置、控制系统、水处理装置等设备放置在设备间内,在设备间设置储液箱,向各用水点供水。
在各层内各个科室的用水终端配置水槽(盆),垂直主管路的酸/碱水通过各楼层的分管路送至各个用水终端,并连接到水槽(盆)的专用出水龙头或专用自动洗手装置等。酸/碱水的入水主/分管路单独布管,主管路(立管)的布设尽量同楼层自来水管路平行并排布置,各层支管路的布设同自来水管路的入水管路一样,采用从天花板上返至上一层用水点的进入方式,酸/碱水的排水不单独布设,借用楼层各用水终端本身的排水管路。
3.2 用水量估算及系统设备配置
一般氧化水生成器至少要配备2个以上的组成生成器电解模块,以保障不间断供水和交替维护保养。系统还要配置酸水储水箱和同等容量的碱水储水箱,以储存产生的等量酸性氧化水和等量碱性还原水。氧化水生成器制水量、储水箱容量以及管道流量的设计等都依据用水量来计算,同时可计算出自来水的供水量和系统的耗电量。
将酸性水水龙头用水点的设计流量设为l(单位:L/min),每楼层按n个供水点计算,大楼为h层,即可估算出最大用水流量约为Mmax(单位:L/min)。
Mmax=nhl
估计楼宇内所有供水点同时使用的概率为0.2,则楼宇集中供液消毒系统整个的用水量M(单位:L/min)为:
经验估计酸性水水龙头用水点流量一般为2.5~3.5 L/min。
这是高峰期的用水估计值。由于有储水箱,峰值基本趋于平滑,因此选择生成器制水量时不要太大,以免造成浪费。碱水供水估算方法可参照酸性水的方法计算。
3.3 设备配置及主要实现功能
由于酸性氧化电位水的制备对入水水质的要求较高,我国自来水的硬度标准为450 mg/L,而且各地区自来水的水质硬度不同,自来水管道的质量参差不齐,机器很容易出现故障,缩短使用寿命,影响消毒效果。为保证整个系统能够长期稳定地运行,需要对入水进行软化处理[10]。氧化电位水设备主要包括过滤装置、软化装置、储液装置、制水设备、电解剂添加装置及控制装置等部分。
前处理采用过滤、软化、精滤的处理方式,根据当地水质条件相应增减。同时设置一中央控制器,用于监控各个设备部件的运行状态和质量控制。还可以选择在每一用水终端加装流量计(表),自动统计各个用水终端的酸性水用水量,以便配合医院的全成本核算。
4 结语
由于氧化电位水系统具有节省人力和物力、可提高工作效率、便于控制医院感染、保护医护人员健康、易于管理等优点,因此现代化医院在改扩建中使用氧化电位水集中供给系统的越来越多,特别是在外科大
若每一层楼的酸性水出水龙头数量分布不均匀,每层为ni个,则每分钟的出水流量为:楼、门诊大楼比较实用。国家卫生部2009年新出台的消毒规范中对酸性氧化电位水的应用指标等进行了规范,在日常使用中只需注意按照规范中要求的电位水标准进行质量检测,安全问题就可以得到保障。由于该氧化电位水集中供给系统比较复杂,加之生成的酸性氧化电位水具有一定的腐蚀性,因此该系统使用的管材及配件容易出现故障,需要一定的维护成本,经济条件许可的医院可以根据本医院实际需要,对氧化电位水系统进行合理设计,把有限的资源用在刀刃上。
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(收稿:2013-01-05 修回:2013-05-31)
(栏目责任编校:李 影 傅 雳)
Design of Hospital Centralized Supply System for Electrolyzed Oxidizing Water
LUO Jian,LI Wen-long
(Department of Equipment,the Affiliated Hospital of Logistic University of CAPF,Tianjin 300162,China)
ObjectiveTo design a hospital centralized supply system for electrolyzed oxidizing water with the advantages of high efficiency,low cost,multi function and environmental protection.MethodsA set of automatic controller was used to soften and electrolyze the water to generate acidic or alkaline electrolyzed water,then the treated water was sent to the supply point.ResultsThe treated water could be used for the sterilization of the hand,equipment,facility,daily articles and etc.ConclusionThe centralized water supply system can control hospital infection and decrease the cost for equipment installation and maintenance.[Chinese Medical Equipment Journal,2014,35(1):54-56]
hospital;electrolyzed oxidizing water;centralized supply
R318;R197.38
A
1003-8868(2014)01-0054-03
10.7687/J.ISSN1003-8868.2014.01.054
罗 建(1956—),男,博士,高级工程师,主要从事医疗设备管理方面的研究工作,E-mail:596513927@qq.com。
300162天津,武警后勤学院附属医院器材设备科(罗 建,李文龙)