高效過濾器的過濾除菌

1、高效過濾器對微生物的過濾效率
由于微生物的等價直徑遠大于0.5um，所以高效過濾器的濾菌效率接近100%，高效過濾器出口菌濃皆可為0。用噴含菌溶液來實驗，由于溶液的最后滴液大小也都大于細菌自身大小，所以也獲得很高的效率。對于常用的高效過濾器，當以每升細菌濃度為8.2*102～6*104個的含菌空氣通過它時，對于不同大小菌種、不同濾速條件的過濾效率反映在下表中。對于自身大小約為0.1～0.5um的細菌，過濾效率和對0.3umDOP微粒的效率一致。
  

下表是各類過濾器過濾黏質沙雷氏細菌的效率。
    

由于高效過濾器的阻力大，價格貴，對于要求不是很高的一般生物潔凈室，都用這種過濾器是不合適的。從上述細菌的等價直徑來看，使用亞高效過濾器甚至中效過濾器也是可行的。這一觀點也見于國外的一些研究報告。例如報道過末級過濾器是比色效率90%相當于高中效過濾器的亂流潔凈手術室，換氣次數只有17～24次，在三年運行中，手術期間的微生物濃度平均值只略高于0.35個/L。國內用中效過濾器的實驗結果也證明其濾菌效率達到80%以上，用亞高效過濾器的實驗結果，對大腸桿菌的過濾效率達99.9%。
對于病毒，它雖然比細菌小得多，但由于它無完整的酶系統，和細菌相比甚至不能單獨進行物質代謝，不能在無生命的培養基上生長，而必須寄生在某種活細胞內才能繁殖。因此，它在空氣中也是有載體的，可以認為它是以群體形式存在的，所以擔心高效過濾器過濾不了病毒是不必要的，只是載體可能小些，過濾器對它的過濾效率低些。實驗證明，高效過濾器對0.1um以下的噬菌體或病毒的穿透率也遠小于過濾器的額定穿透率（對0.3umDOP）。這說明高效過濾器對病毒的過濾效率遠大于對0.3um微粒的效率，這從另一方面也說明病毒的等價直徑當比0.3um大得多。
綜上所述，用過濾器清除細菌和病毒具有以下特點：
（1）不論對于細菌還是病毒，過濾器過濾的效率都將提高這一點，對于生物潔凈室采用什么樣的過濾器和其推廣應用都有重要意義。
（2）塵、菌同時清除，方便應用。
（3）拒塵、菌于系統之外、潔凈室之外，實現主動污染控制，不是等細菌進入后再進行消毒殺滅，細菌留下的分泌物等仍然有害。
（4）不產生有害的副作用和物質。
（5）可以在有人情況下全過程控制污染。
（6）有一定阻力，低阻力產品更有意義。
2、細菌對濾材的穿透
對于細菌和濾材特性缺乏了解的人，總是擔心活的細菌能否貫穿濾材的問題。實驗從用過的高效過濾器上取下部分濾材，把它緊密置于培養基上面進行培養，結果如下：
迎風面濾材表面：在過濾器上部取樣：17粒  在過濾器中部取樣：4粒
背風面濾材表面：在過濾器上部取樣：0粒  在過濾器中部取樣：0粒
此外，培養結果還說明，在預過濾器迎風面上部附著的細菌數，達到整個氣流中的細菌數的90%，高效過濾器迎風面上附著的細菌數僅占10%。這也說明，由于細菌等價直徑大，大部分已在預過濾器上被過濾下來了。
3、微生物在濾材上的繁殖
細菌的繁殖應有合適的溫度、濕度和營養。對于以無機材料制成的濾材，由于缺乏必要的營養，細菌在其上的生存是很困難的。把在手術室中使用了13000h以后的高效過濾器濾材取下一些作試樣，按照以下三種條件處理：
（1）把濾材的集塵面緊密置于培養基上。
（2）按照（1）的方法再向濾材上滴下無菌蒸餾水，使其充分濕潤。
（3）按照（1）的方法，并保持相對濕度為90%。
培養結果是：
在（1）的條件下，可見到濾材上形成枯草菌和真菌的菌落（2～3個/cm2）；在（2）的條件下，僅有霉菌的小菌落形成；在（3）的高濕條件下，認為細菌不能發育。
這一實驗結果表明，多數細菌在被過濾器捕集下來以后，由于濕度、營養源不適合即趨于自然死亡，或者僅有一部分芽孢形成的菌落或者真菌一類生存下來。如果在高濕度下沒有營養源，細菌也生存不下來。反之，只要有營養源，即使在普通環境中細菌也得以生存并發育。蒸餾水本身雖無營養，但可能有助于濾材上含營養微粒的溶解，而這一點可能比高濕度條件對細菌還有利。