高效過濾器:醫院的隱形 “衛士”
醫院,作為人們尋求健康與希望的場所,其內部環境的衛生與安全至關重要。在醫院的空氣凈化系統中,高效過濾器扮演著不可或缺的角色,堪稱醫院的隱形 “衛士” 。它默默守護著醫院的每一寸空間,為患者、醫護人員以及訪客提供一個潔凈、安全的呼吸環境。無論是在手術室、重癥監護室,還是普通病房,高效過濾器都在持續發揮著關鍵作用,有效過濾空氣中的塵埃、細菌、病毒等微小顆粒,極大地降低了感染風險,為醫療工作的順利開展筑牢了堅實基礎。
一、認識醫院高效過濾器
(一)功能與原理
醫院高效過濾器,全稱為高效空氣過濾器(HEPA, High-Efficiency Particulate Air Filter),是空氣凈化系統中不可或缺的關鍵設備,能夠有效去除空氣中微小顆粒物。其工作原理基于多種機制協同作用,確保了對空氣中各類污染物的高效攔截。
攔截效應是其中重要的一環。當空氣流過過濾材料時,較大顆粒由于慣性作用偏離氣流路徑,撞擊到纖維表面而被截留。就像在湍急的河流中放置了一排細密的漁網,那些體積較大的漂浮物,如樹葉、樹枝等,在水流的沖擊下,會順著水流方向運動,但在遇到漁網時,由于慣性無法及時改變方向,就會被漁網攔截下來。
對于非常細小的顆粒,布朗運動發揮了關鍵作用,這便是擴散效應。布朗運動使這些細小顆粒隨機移動,增加了與纖維接觸的機會,從而被捕獲。可以想象,這些微小顆粒如同在空氣中自由飛舞的花粉,它們的運動軌跡毫無規律可言,在與過濾材料的纖維不斷碰撞中,最終被纖維吸附。
此外,一些高效的過濾器還利用了電荷來增強對顆粒物的捕獲效率,即靜電吸附。當帶有電荷的顆粒物經過過濾器時,會被帶有相反電荷的纖維所吸引,從而被牢牢吸附在過濾器上,大大提高了過濾效率。
在醫院環境中,高效過濾器的作用尤為關鍵。它不僅能有效過濾空氣中的塵埃、花粉等常見污染物,還能對細菌、病毒等微生物進行高效攔截。研究表明,高效過濾器對直徑 0.3 微米的顆粒物過濾效率可達 99.97% 以上 ,而大多數細菌和病毒的直徑都在這個范圍內,這就意味著高效過濾器能夠為醫院提供一個近乎無菌的空氣環境,極大地降低了患者和醫護人員感染的風險。例如在手術室中,每一次呼吸都關乎患者的生命安全,高效過濾器能夠確保手術區域的空氣質量達到最高標準,為手術的順利進行提供了可靠保障。
(二)多樣的類型
高效過濾器根據不同的標準可以分為多種類型,其中常見的分類方式包括按結構和按特性分類。
按結構劃分,主要有折疊式、平板式等。折疊式高效過濾器通過將過濾材料折疊成多個褶皺,增加了過濾面積,從而在有限的空間內提高了過濾效率和容塵量。這種結構設計使得過濾器能夠在長時間內保持穩定的過濾性能,減少了更換頻率,降低了使用成本。平板式高效過濾器則結構簡單,安裝方便,適用于一些對空間要求不高、過濾需求相對較低的場所。
按照特性分類,可分為普通型、耐高溫型和耐濕型等。普通型高效過濾器適用于大多數常規環境,能夠滿足一般醫院科室的空氣凈化需求。而在一些特殊區域,如高溫滅菌生產潔凈設備處或烘箱等,就需要選用耐高溫型高效過濾器。這類過濾器采用了特殊的玻璃纖維濾料和耐高溫特種膠密封墊,可承受瞬間最高溫度達 300 度以上,確保在高溫環境下依然能夠正常工作,發揮其過濾作用。對于需用于高濕度、高溫度環境中的區域,如醫院的某些特殊實驗室或藥品儲存間,則必須選取耐高濕度的濾紙與分隔板、框體材料制成的耐濕型高效過濾器,以滿足生產和儲存的要求。
在醫院的實際應用中,不同科室會根據自身的特點和需求選擇合適類型的高效過濾器。手術室、重癥監護室等對空氣質量要求極高的區域,通常會選用過濾效率高、密封性好的折疊式高效過濾器,以確保為患者提供一個無菌、潔凈的手術和治療環境。而普通病房則可根據實際情況,選擇較為經濟實惠的平板式高效過濾器,在保證基本空氣凈化效果的同時,降低成本。對于一些可能產生高溫或高濕度環境的科室,如供應室的高溫滅菌區、檢驗科的某些實驗區域等,耐高溫型和耐濕型高效過濾器則成為了必然之選。
二、在附屬醫院的關鍵作用
(一)手術室的潔凈保障
手術室,作為醫院中最核心、最關鍵的區域之一,每一臺手術都關乎患者的生命健康和術后恢復,對環境的潔凈程度有著近乎苛刻的要求。在這個 “生命的戰場” 上,高效過濾器無疑是守護患者生命的一道堅實防線。
手術過程中,患者的身體處于開放狀態,免疫系統的功能在一定程度上受到抑制,抵抗力變得極為薄弱。此時,哪怕是極其微小的塵埃顆粒、細菌或病毒,都有可能乘虛而入,侵入患者的傷口,引發嚴重的術后感染等并發癥。據相關研究表明,術后感染不僅會延長患者的住院時間,增加患者的痛苦和醫療費用,還可能對患者的生命安全構成直接威脅。
而高效過濾器的存在,為手術室提供了可靠的潔凈保障。它能夠憑借其精密的過濾材料和先進的過濾技術,有效去除空氣中直徑在 0.3 微米以上的絕大多數顆粒,對細菌、病毒等微生物的過濾效率更是高達 99.97% 以上。這意味著,高效過濾器能夠將手術室內的空氣凈化到近乎無菌的狀態,大大降低了空氣中病原體的數量,為手術的順利進行創造了一個安全、潔凈的環境。
除了過濾效果顯著,高效過濾器還有助于維持手術室穩定的空氣質量。在長時間、復雜的手術過程中,穩定的空氣質量不僅能為患者提供良好的手術條件,減少手術中的干擾因素,提高手術操作的精準度,還有利于醫護人員保持良好的工作狀態,保障他們的身體健康。同時,使用高效過濾器還可以有效減少交叉感染的風險。在醫院這個患者高度集中的場所,不同患者可能攜帶不同的病原體,如果手術室的空氣凈化不到位,病原體就可能在空氣中傳播,導致交叉感染。而高效過濾器能夠有效地阻止這種傳播,保障每一位患者在手術過程中免受其他患者病原體的侵害。
(二)重癥監護室的生命守護
重癥監護室(ICU),是醫院中專門收治危重癥患者的特殊區域。這里的患者病情危重,免疫系統功能嚴重受損,身體極為虛弱,對空氣中的微生物污染尤為敏感。在這樣的環境下,高效過濾器成為了守護患者生命的關鍵設備,為患者提供了至關重要的潔凈空氣,極大地降低了感染風險,成為了患者康復的重要保障。
ICU 患者由于病情嚴重,往往需要長時間臥床接受治療,身體的抵抗力和免疫力都處于極低的水平。此時,空氣中的任何微小污染物都可能成為引發感染的隱患。一旦患者感染,病情可能會迅速惡化,甚至危及生命。而高效過濾器能夠持續不斷地對 ICU 內的空氣進行過濾和凈化,有效去除空氣中的塵埃、細菌、病毒以及其他有害微生物,為患者營造一個相對無菌的呼吸環境,大大降低了患者感染的幾率。
在 ICU 中,高效過濾器與其他空氣凈化設備協同工作,形成了一個全方位的空氣凈化系統。它不僅能夠過濾掉空氣中的顆粒物,還能通過合理的氣流組織設計,確保室內空氣的均勻分布,避免出現空氣死角,減少微生物在空氣中的滯留和擴散。同時,高效過濾器還能有效控制室內的異味,為患者和醫護人員提供一個舒適、清新的治療和工作環境,有助于提高患者的舒適度和治療效果。
(三)其他特殊科室的應用
除了手術室和重癥監護室,醫院還有許多特殊科室,如血液病房、燒傷病房、器官移植病房等,這些科室對空氣質量的要求同樣極高,高效過濾器在這些科室中也發揮著不可或缺的作用。
在血液病房,患者通常患有各類血液疾病,如白血病、再生障礙性貧血等,這些疾病會導致患者的造血功能和免疫功能嚴重受損,身體對病原體的抵抗力極其低下。哪怕是極少量的細菌或病毒感染,都可能引發嚴重的并發癥,甚至危及生命。高效過濾器能夠為血液病房提供高度潔凈的空氣環境,有效過濾空氣中的微生物,減少患者感染的風險,為患者的治療和康復創造有利條件。
燒傷病房的患者由于皮膚大面積受損,失去了皮膚這一重要的天然屏障,身體極易受到外界病原體的侵襲。而且燒傷患者的傷口往往需要長時間暴露在空氣中進行治療和護理,這進一步增加了感染的風險。高效過濾器通過去除空氣中的塵埃、細菌和病毒等污染物,為燒傷病房營造了一個潔凈、安全的治療環境,有助于降低患者傷口感染的幾率,促進傷口的愈合。
對于器官移植病房的患者來說,手術后需要長期服用免疫抑制劑來抑制免疫系統,以防止身體對移植器官產生排斥反應。然而,這些免疫抑制劑在抑制排斥反應的同時,也會使患者的免疫力大幅下降,對感染的抵抗力變得極為脆弱。高效過濾器在器官移植病房中發揮著關鍵作用,它能夠有效過濾空氣中的病原體,為患者提供一個潔凈、無菌的康復環境,降低感染風險,提高器官移植的成功率,幫助患者順利度過術后的關鍵恢復期。
三、品牌與選擇
(一)知名品牌推薦
在高效過濾器領域,有許多知名品牌憑借其卓越的品質和可靠的性能,在市場上占據著重要地位,為各行業提供著優質的空氣凈化解決方案。
廣州靈潔凈化便是其中的佼佼者。作為一家專注于空氣凈化領域的企業,靈潔凈化擁有多年的行業經驗和深厚的技術積累。其生產的高效過濾器具有諸多顯著優勢,在過濾效率上,嚴格遵循國際和國內相關標準,對 0.3 微米以上的顆粒過濾效率可高達 99.97% 以上,能夠高效地捕捉空氣中的細菌、病毒、塵埃等微小顆粒,有效保障了空氣的潔凈度,大大降低了交叉感染的風險。從產品質量來看,靈潔凈化選用優質原材料,在濾材采購和生產工藝的每一個環節都進行嚴格把控。采用的濾材具有良好的透氣性和穩定性,能在長時間使用過程中保持高效過濾性能;過濾器的框架結構設計合理,堅固耐用,確保在各種復雜環境下都能正常工作。該公司還十分注重產品的定制化服務。由于醫院不同科室對空氣凈化的要求存在差異,靈潔凈化能夠依據各科室的具體需求,量身定制個性化的高效過濾器解決方案,滿足不同場景下的空氣凈化需求。此外,靈潔凈化提供完善的售后服務,專業的售后團隊能及時響應客戶需求,為醫院提供安裝、調試、維護等全方位服務,并定期回訪客戶,了解產品使用情況,及時解決客戶遇到的問題,確保高效過濾器始終處于最佳運行狀態 。
AAF 也是全球知名的空氣過濾器產品和設備制造商,立于 1921 年美國。該品牌主要生產空氣過濾器、濾棉、潔凈設備、化學過濾器等系列產品,致力于提供全面、創新的空氣過濾解決方案。目前,公司的生產、倉儲和配送設施及售后服務遍布四大洲 20 多個國家,其實力和影響力可見一斑。康斐爾(Camfil)成立于 1963 年瑞典,是空氣過濾器及潔凈空氣解決方案的世界領導者,致力于為商業和工業空氣過濾、工業除塵過濾和燃氣輪機機械應用提供全系列高品質潔凈空氣解決方案,業務涵蓋空氣過濾、分子污染控制、動力系統、工業除塵等,其于 2002 年在上海成立全資子公司,并在世界各地設有生產基地、研發中心,銷售網絡遍布 30 多個國家,憑借其先進的技術和優質的產品,在全球市場贏得了良好的口碑。
(二)附屬醫院的考量因素
東營市醫科大學附屬醫院在選擇高效過濾器時,會綜合考量多個關鍵因素,以確保所選產品能夠滿足醫院不同科室的嚴格需求,為患者和醫護人員提供安全、潔凈的空氣環境。
品牌因素在附屬醫院的選擇中占據重要地位。知名品牌通常擁有更嚴格的生產工藝和質量控制體系,產品的性能和質量更有保障。像前面提到的靈潔凈化、AAF、康斐爾等品牌,憑借其長期積累的良好聲譽和豐富的行業經驗,成為附屬醫院優先考慮的對象。這些品牌的高效過濾器在眾多醫院和其他對空氣質量要求極高的場所得到廣泛應用,其可靠性和有效性經過了實際驗證,能讓附屬醫院在使用過程中更加放心。
價格也是附屬醫院需要考慮的重要因素之一。醫院的采購預算有限,需要在保證產品質量和性能的前提下,選擇性價比高的高效過濾器。附屬醫院會對不同品牌、不同型號的產品價格進行詳細的調研和比較,結合自身的預算情況,篩選出價格合理的產品。但附屬醫院不會僅僅因為價格低廉而選擇質量不過關的產品,畢竟高效過濾器的性能直接關系到醫院的空氣質量和醫療安全,一旦因產品質量問題導致空氣質量下降,引發患者感染等嚴重后果,所帶來的損失將遠遠超過節省的采購成本。
性能則是附屬醫院選擇高效過濾器的核心考量因素。首先是過濾效率,對于手術室、重癥監護室等對空氣質量要求極高的科室,附屬醫院會選擇過濾效率達到 H13 及以上等級的高效過濾器,以確保對空氣中微小顆粒的高效攔截,為患者提供近乎無菌的空氣環境。其次是阻力特性,過濾器的阻力會影響通風系統的能耗和運行效果,附屬醫院會優先選擇阻力較小的產品,以降低通風系統的運行成本和能源消耗。容塵量也是一個關鍵指標,容塵量大的過濾器可以減少更換頻率,降低維護成本和工作量,對于人員流動大、空氣中塵埃顆粒較多的醫院環境來說,這一點尤為重要。
此外,附屬醫院還會考慮過濾器的材質與結構、售后服務以及與現有通風系統的匹配性等因素。過濾器的材質應具有良好的耐腐蝕性、耐磨性和穩定性,以適應醫院復雜的環境;結構應便于安裝、拆卸和維護,以提高工作效率。優質的售后服務可以確保在過濾器使用過程中遇到問題時能夠得到及時解決,保障過濾器的正常運行。而過濾器與現有通風系統的完美匹配,則是保證通風系統正常運行和空氣過濾效果的關鍵。
四、維護與更換
(一)日常維護要點
高效過濾器的日常維護對于保障其正常運行和延長使用壽命至關重要。東營市醫科大學附屬醫院通常會安排專業的技術人員定期對高效過濾器進行細致檢查,一般每 1-2 周就會進行一次外觀檢查,查看過濾器的外框是否有破損、變形的情況,濾紙是否有泄漏、堵塞等問題。若發現外框有輕微變形,會及時進行修復;若濾紙出現泄漏,會根據泄漏的程度采取相應措施,如泄漏較小,會使用專用的密封膠進行修補;若泄漏嚴重,則會考慮及時更換過濾器。
定期清潔過濾器表面也是維護工作的重要環節。技術人員會使用柔軟的干布或吸塵器,小心地去除過濾器表面的灰塵和雜物,操作時會特別注意避免損壞過濾材料。對于一些污染較為嚴重的區域,清潔的頻率會適當增加,可能每周都會進行一次清潔。
在醫院的實際運行中,還會密切關注過濾器的運行狀態,包括通過壓差計實時監測過濾器的阻力變化情況。一旦發現阻力異常升高,會立即深入排查原因,確定是否是由于過濾器堵塞、風量過大等因素導致。同時,還會關注過濾器的出風風量和空氣質量,確保其始終處于良好的運行狀態。
除了這些日常檢查和清潔工作,每年醫院還會對高效過濾器進行一次全面的大保養。大保養時,會將過濾器從安裝位置拆卸下來,進行更深入的檢查和維護。會仔細檢查過濾器的內部結構,查看分隔板是否有損壞,濾料是否有老化、變質等情況。還會對過濾器進行全面的清潔,包括使用專業的清潔劑去除頑固污漬,但在清潔過程中會嚴格按照產品說明進行操作,避免對過濾器造成損壞。完成檢查和清潔后,會對過濾器進行性能測試,確保其各項性能指標都符合要求后再重新安裝使用。
(二)更換周期與判斷
高效過濾器的更換周期并非固定不變,而是受到多種因素的綜合影響。一般來說,在正常使用情況下,東營市醫科大學附屬醫院的高效過濾器更換周期大約為 1-2 年 。然而,若過濾器使用頻繁,所在環境的空氣質量較差,如醫院周邊存在工廠、交通要道等污染源,或者過濾器長期處于高負荷運行狀態,這些因素都會導致過濾器的容塵量快速增加,使其使用壽命縮短,可能需要每 6-12 個月就更換一次。
判斷高效過濾器是否需要更換,不能僅僅依據使用時間,還需要綜合多方面因素來考量。阻力增加是一個重要的判斷指標,當高效過濾器的阻力達到初阻力的 1.5-2 倍時,就意味著過濾器已經積累了大量的灰塵和顆粒物,過濾效果會受到嚴重影響,此時就需要考慮更換過濾器。
還可以通過觀察空氣質量來判斷。如果在過濾器正常運行的情況下,室內空氣質量明顯下降,出現異味、塵埃增多等現象,即使過濾器的使用時間尚未達到預期更換周期,也應該及時對過濾器進行檢查,若問題是由過濾器引起的,就需要及時更換。
另外,當發現高效過濾器出現無法修補的滲漏情況時,為了確保空氣質量和過濾效果,必須立即更換過濾器。在一些對空氣質量要求極高的特殊科室,如手術室、重癥監護室等,還會使用專業的粒子計數儀定期對空氣進行檢測,一旦檢測結果顯示潔凈度不達標,且排除其他因素后確定是過濾器的問題,也會及時更換高效過濾器。
五、展望未來
隨著科技的飛速發展,高效過濾器也在不斷演進,未來在材料、智能化等方面展現出令人期待的發展趨勢,這將對醫院空氣凈化產生深遠影響。
在材料創新方面,新型納米纖維復合材料的研發成為一大熱點。研究表明,將靜電紡絲納米纖維與傳統熔噴材料復合,可顯著提升過濾器性能。這種復合材料不僅能將對 0.3 微米顆粒的過濾效率從 99.97% 提升至 99.995% ,還能降低初始壓降,從 120Pa 降至 85Pa,降幅達 29.2%,同時大幅提高容塵量,從 180g/m2 提升至 260g/m2,增幅為 44.4%。這意味著在醫院環境中,使用這種新型材料的高效過濾器能夠更高效地過濾空氣中的微小污染物,為患者和醫護人員提供更潔凈的空氣,且更長時間無需更換,降低了維護成本和工作量。
智能化技術的融入也是未來高效過濾器的重要發展方向。德國曼胡默爾公司開發的 SmartFilter 系列,配備了高精度的壓差傳感器(精度 ±2Pa)和粒子計數器,能夠實時監測過濾器的運行狀態。通過這些傳感器,可動態預測過濾器的剩余壽命,當檢測到過濾器阻力異常增加或過濾效率下降時,能及時發出警報,提醒醫院工作人員進行維護或更換。傳感器還能實時監控過濾器的效率,為醫院的空氣質量管理提供準確數據支持。該系列還支持無線傳輸,采用 LoRaWAN 協議,傳輸距離可達 3km,方便醫院管理人員遠程監控過濾器的運行情況,實現智能化管理,大大提高了工作效率和管理水平。
此外,過濾器還可能具備自清潔功能,進一步降低維護成本。荷蘭代爾夫特理工大學研發的壓電驅動自清潔系統,通過 20kHz 高頻振動使積塵脫落率提升至 92%,較傳統脈沖反吹節能 37%。在醫院這種對空氣質量要求高且維護工作較為頻繁的場所,自清潔功能的實現將極大地減輕工作人員的負擔,確保過濾器始終保持良好的工作狀態,為醫院的空氣凈化提供持續穩定的保障。
未來,高效過濾器在材料和智能化方面的創新發展,將為醫院空氣凈化帶來更高的效率、更低的成本和更便捷的管理,為醫院營造更加安全、舒適的就醫環境,有力地推動醫療事業的發展。