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生物安全柜中的HEPA过滤器是如何工作的?

版权所有,转载请联系基因市场部
2024-02-22

什么是HEPA?

HEPA(high efficiency particulate air [filter]),是高效微粒空气过滤器的简称。HEPA的标准由美国能源部正式定义,对直径在0.3 微米(µm)的粒子的过滤效果在99.97%以上,是灰尘、花粉、霉菌、细菌等污染物有效的过滤媒介。
HEPA过滤器广泛应用于生物安全柜、空气净化器、医疗设备和其他需要高效过滤空气的场合。HEPA过滤器可以帮助去除空气中的灰尘、花粉、霉菌、细菌以及其他微小颗粒,提供更清洁、更健康的室内空气。


HEPA是如何工作的?

HEPA滤网主要通过4种机制进行过滤。

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HEPA 滤网的工作机制(图源:Wikipedia)


  • 拦截机制,一般较大颗粒物都是被拦截下来的。
  • 受重力影响,体积小密度高的颗粒在经过HEPA滤网时速度降低,像泥沙沉于河底一样自然沉降于HEPA滤网上。
  • 气流作用,HEPA滤网编织不均匀,会形成大量空气漩涡,小的颗粒物会在气流气旋的影响下吸附在HEPA滤网上。
  • 超微颗粒不随气流运动,而是在空气中做无规则的布朗运动,撞击上HEPA滤网的纤维层时,由于范德华力的作用而被拦截下来。

冷知识:使用一段时间后,HEPA滤网的过滤效率有时会不降反升。这是因为污染物微粒的积累使滤网的结构越来越复杂。新进入的污染物不仅仅会粘在纤维上,还会粘在原有的污染物微粒上。


HEPA滤网等级

不同的级别的HEPA高效过滤器净化效率不同。HEPA滤网等按照现行的欧洲等级细分为G1-G4、F5-F9、H10-H14以及U15-U17。现在市面上常见的的H等级中,H13-14级别的滤网是被公认较好,其中H13级别的滤网过滤效率为99.95%,H14级别的滤网过滤效率则能达到99.995%
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不同级别 HEPA 滤网过滤效率
假设有100000个PM2.5 颗粒物,H14 级别的 HEPA可以拦截 99995个颗粒物,只有5个颗粒物逃逸。


Mars Pro 1200采用H14级HEPA

基因集团贝晶生物安全柜所有HEPA均采用高等级H14级过滤器,对于0.3μM及以上的病原体微粒过滤效率高达99.995%。
Mars Pro 1200双过滤系统II生物安全柜,在普通II级生物安全柜基础上,在操作台下方新增一排H14 HEPA过滤器,首先进入操作台下方主过滤器进行首次过滤,再通过上方HEPA过滤器进行二次过滤,双重过滤系统,能有效过滤99.99999975% 0.3μm颗粒,基因自营II级生物安全柜Mars Pro 1200采用双重过滤系统,提供比普通II级生物安全柜高安全级别保护

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两种过滤系统气流模式图


独特的“微生物捕获阱”

Mars Pro 1200操作台下方主HEPA过滤器内置4组12个“微生物捕获阱”,所有病原微生物将通过操作台下方“微生物捕获阱”被捕获,从而得到洁净的气流,再经过上方两个H14 HEPA过滤器二次过滤后提供更高安全等级的下降和外排的气流保护操作者、样品、和环境。

独特的“微生物捕获阱”也便于后期的收集、处理和销毁,防止微生物散播和逃逸。微生物直接捕获在主HEPA过滤器中,安全柜内腔的通风管道、风扇、及上方HEPA过滤器无污染,方便后期仪器维护。

可以在安全柜运行状态下更换操作台下方主HEPA过滤器,在负压环境中,仅需将操作台下方过滤器封口,按照袋进袋出的方式,安全移除,后续进行焚烧等处理。

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紫外空气消毒机组合使用

细胞房和实验室的空气消毒对减少实验污染也有关键作用。

AirCln150紫外空气消毒机同样使用H14级HEPA过滤器,已获得卫健委“消字号”认证,使用高能量UVC紫外灯,对空气及气溶胶进行彻底消杀,防止病原微生物传播和逸散。双层H14级HEPA四合一复合滤网有效过滤空气中0.3μm及以上微粒,如病毒、细菌、气溶胶、PM2.5等,净化效率高达99.98%。滤网中的活性炭层还可有效吸附甲醛等致癌物,保持实验室内空气安全、清新。

特殊的滤网自消毒技术,在需要更换滤网时提醒,并对滤网进行紫外消杀,有效防止二次污染,维护更安全。

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