吳忠市醫(yī)科大學附屬醫(yī)院高效過濾器
在吳忠市醫(yī)科大學附屬醫(yī)院這片守護寧夏中部平原群眾健康的醫(yī)療核心陣地,高效過濾器是醫(yī)院通風與空氣凈化系統(tǒng)的 “核心樞紐”,更是抵御農(nóng)業(yè)粉塵、工業(yè)殘留污染物,阻斷空氣傳播病原體,降低院內(nèi)感染風險的 “堅實防線”。作為醫(yī)院感染控制體系的關(guān)鍵組成部分,它不僅關(guān)系到患者的治療康復(fù)與醫(yī)護人員的職業(yè)安全,更精準適配吳忠作為農(nóng)業(yè)大市的農(nóng)田揚塵、秸稈焚燒粉塵,以及周邊工業(yè)帶來的煤塵、化工揮發(fā)物殘留,加之氣候干燥多風、冬季 PM2.5 易超標等地域特性,為營造潔凈、安全的就醫(yī)環(huán)境提供了強有力的支撐。
一、高效過濾器的構(gòu)造解析與工作機理
(一)核心結(jié)構(gòu)與部件功能
高效過濾器的卓越過濾性能,源于各組件的精密設(shè)計與協(xié)同配合,尤其針對吳忠復(fù)合型空氣污染物特點進行了針對性優(yōu)化,核心結(jié)構(gòu)及功能如下:
濾料:采用 “超細玻璃纖維紙 + 靜電駐極聚丙烯熔噴濾料 + 活性炭 - 硅藻土復(fù)合吸附層” 的三層復(fù)合結(jié)構(gòu),是應(yīng)對多污染物的核心載體。超細玻璃纖維紙纖維直徑僅 0.2-1.8 微米,孔隙細密均勻,對農(nóng)業(yè)揚塵、工業(yè)粉塵、PM2.5 的物理攔截能力極強;靜電駐極聚丙烯熔噴濾料通過電荷吸附作用,增強對亞微米級顆粒(如病毒、粉塵細顆粒)的捕獲效果;活性炭 - 硅藻土復(fù)合吸附層可吸附化工揮發(fā)物(如少量二氧化硫、苯系物)及秸稈焚燒產(chǎn)生的異味,硅藻土的多孔結(jié)構(gòu)還能增強吸附容量,實現(xiàn) “物理攔截 + 靜電吸附 + 化學吸附” 三重凈化,針對吳忠常見污染物過濾效率顯著提升。
分隔板:選用高強度鋁箔板或阻燃環(huán)氧膠板紙,經(jīng)精密折疊形成均勻的波紋狀結(jié)構(gòu),將濾料分隔成多褶形態(tài)。這種設(shè)計使濾料有效過濾面積較平面結(jié)構(gòu)提升 6-12 倍,在降低氣流阻力的同時,確保空氣與濾料充分接觸,避免因粉塵堆積過快導(dǎo)致的過濾效率下降,適配醫(yī)院高風量通風需求。
密封系統(tǒng):由雙組分聚氨酯密封膠與硅膠密封墊組成,是防止未過濾空氣及污染物泄漏的關(guān)鍵。聚氨酯密封膠粘結(jié)強度與彈性優(yōu)異,可緊密填充濾料與外框縫隙;硅膠密封墊耐高低溫(-40℃至 200℃)、耐干燥磨損且防塵性能突出,能確保過濾器與安裝框架緊密貼合,雙重密封設(shè)計可有效杜絕 “旁通泄漏”,密封率達 100%,適配吳忠干燥多塵的環(huán)境。
外框:根據(jù)使用場景選擇適配材質(zhì)并強化防塵、耐候設(shè)計。普通門診區(qū)域采用鍍鋅鋼板外框(表面涂覆耐候性防腐涂層);手術(shù)室、ICU 等核心區(qū)域選用 304 不銹鋼外框,耐腐蝕且耐干燥氣候;移動凈化設(shè)備采用鋁合金型材外框(表面經(jīng)陽極氧化處理),兼具輕量化與高強度,邊緣加裝防塵密封條,減少粉塵進入設(shè)備內(nèi)部。
(二)多機制協(xié)同過濾原理
高效過濾器通過攔截、慣性碰撞、擴散、靜電吸附、化學吸附等多種機制的協(xié)同作用,實現(xiàn)對空氣中不同粒徑及類型污染物的全面凈化,尤其針對吳忠復(fù)合型污染特點優(yōu)化了過濾邏輯:
攔截機制:當空氣流經(jīng)濾料時,粒徑大于濾料孔隙的農(nóng)業(yè)粗揚塵(≥5 微米,如農(nóng)田粉塵、秸稈碎屑)、工業(yè)粗粉塵、毛發(fā)等大顆粒,會被直接阻擋在濾料表面,如同 “篩網(wǎng)” 般快速清除,是過濾粗粉塵的主要方式。
慣性碰撞機制:針對 0.5-5 微米的中等粒徑顆粒(如 PM2.5、部分細菌、工業(yè)細粉塵、揚塵細顆粒),在氣流遇到濾料纖維轉(zhuǎn)向時,因慣性力較大無法跟隨氣流改變軌跡,直接撞擊濾料纖維并被吸附,有效降低空氣中懸浮顆粒物濃度。
擴散機制:對于粒徑小于 0.1 微米的納米級顆粒(如病毒、工業(yè)煙霧超細顆粒),會因空氣分子熱運動產(chǎn)生布朗運動,隨機碰撞濾料纖維并被捕獲。同時,駐極濾料的靜電吸附作用可增強對帶電微小顆粒(如粉塵細顆粒、病毒)的捕獲能力,進一步提升對超微小污染物的過濾效果。
化學吸附機制:復(fù)合濾料中的活性炭 - 硅藻土復(fù)合吸附層通過孔隙結(jié)構(gòu),吸附化工揮發(fā)物及秸稈焚燒異味,吸附效率≥90%,實現(xiàn)對顆粒物、氣態(tài)污染物及異味的同步凈化。
通過多機制協(xié)同作用,高效過濾器對 0.3 微米基準顆粒的過濾效率可達 99.97% 以上,對粉塵顆粒的整體攔截率≥98%,對主要化工揮發(fā)物吸附效率≥90%,完全滿足醫(yī)院對空氣潔凈度的嚴苛要求,尤其能精準應(yīng)對吳忠地區(qū)常見的農(nóng)業(yè)揚塵、工業(yè)殘留粉塵及 PM2.5 等復(fù)合型空氣污染物。
二、醫(yī)院重點區(qū)域的應(yīng)用實踐
(一)手術(shù)室:無菌手術(shù)的 “核心屏障”
手術(shù)室是醫(yī)院感染控制的重中之重,吳忠市醫(yī)科大學附屬醫(yī)院的百級、千級手術(shù)室均配備 “初效 + 中效 + 亞高效 + 高效” 四級過濾潔凈空調(diào)系統(tǒng),高效過濾器作為末端凈化裝置,直接決定手術(shù)區(qū)域的空氣質(zhì)量。針對吳忠粉塵多的特點,前置初效過濾器選用防粉塵堵塞的金屬網(wǎng)濾料,中效過濾器采用袋式結(jié)構(gòu)(容塵量≥450g/m2)增強粉塵容納量,可先攔截 85% 以上的粉塵顆粒,減輕高效過濾器負擔。在骨科關(guān)節(jié)置換、神經(jīng)外科腦腫瘤切除等高精度手術(shù)中,高效過濾器可將手術(shù)室內(nèi)≥0.5 微米顆粒濃度控制在 3520 個 / 立方米以下,細菌濃度控制在 1CFU / 立方米以內(nèi),化工揮發(fā)物濃度控制在 0.08mg/m3 以下,使術(shù)后感染率穩(wěn)定在 0.2% 以下,遠低于全國平均水平。此外,手術(shù)室采用 “頂送下回” 的氣流組織設(shè)計,通過高效過濾器形成穩(wěn)定的單向潔凈氣流,有效隔離手術(shù)區(qū)域與周邊污染空氣,為手術(shù)安全保駕護航。
(二)重癥監(jiān)護室(ICU):危重患者的 “呼吸守護”
ICU 收治的多為多器官功能衰竭、嚴重創(chuàng)傷、休克等免疫力極度低下的患者,對空氣污染物極為敏感。醫(yī)院 ICU 采用全新風置換系統(tǒng),配備 H13 級復(fù)合高效過濾器(含活性炭 - 硅藻土吸附層),通過每小時 14-17 次的空氣置換頻率,將病房內(nèi)微生物濃度控制在 35CFU / 立方米以下,PM2.5 濃度控制在 18μg/m3 以下,粉塵細顆粒濃度控制在 5μg/m3 以下。針對機械通氣患者,在呼吸機進氣端加裝微型 H13 級高效過濾器,實現(xiàn)空氣 “雙重凈化”;同時,病房排風系統(tǒng)末端安裝高效過濾器,防止患者呼出的病原體及吸入的粉塵細顆粒隨氣流擴散至其他區(qū)域,有效降低交叉感染風險。結(jié)合吳忠空氣干燥的特點,ICU 的高效過濾器與加濕系統(tǒng)聯(lián)動,在凈化空氣的同時,維持病房濕度 50%-55%,避免干燥空氣刺激患者呼吸道。此外,過濾器外框采用 304 不銹鋼材質(zhì),耐干燥腐蝕且易清潔,延長使用壽命。
(三)新生兒重癥監(jiān)護室(NICU):早產(chǎn)兒的 “潔凈港灣”
新生兒尤其是胎齡<32 周的早產(chǎn)兒,呼吸系統(tǒng)與免疫系統(tǒng)發(fā)育尚未成熟,極易受空氣污染物侵襲。吳忠市醫(yī)科大學附屬醫(yī)院 NICU 采用 “整體凈化 + 局部強化” 的雙重凈化模式:病房整體通風系統(tǒng)選用低阻力 H13 級復(fù)合高效過濾器,確保整體空氣潔凈度達到萬級標準;早產(chǎn)兒暖箱、輻射搶救臺等關(guān)鍵設(shè)備內(nèi)配備微型 H14 級高效過濾器,打造局部百級潔凈環(huán)境。針對吳忠粉塵污染問題,過濾器特別強化了靜電吸附功能,對粉塵細顆粒攔截率≥99.2%;同時,過濾器采用靜音設(shè)計(運行噪音≤35 分貝),避免噪音對新生兒神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育造成影響。結(jié)合干燥氣候特點,凈化系統(tǒng)與溫濕度控制系統(tǒng)聯(lián)動,精準維持溫度 24-26℃、濕度 55%-60% 的適宜環(huán)境,為早產(chǎn)兒提供舒適的生長條件。通過這套系統(tǒng),NICU 新生兒感染性肺炎發(fā)生率控制在 0.9% 以內(nèi),早產(chǎn)兒救治成功率顯著提升。
(四)感染性疾病科:傳染病防控的 “空氣閘門”
為應(yīng)對新冠病毒、流感病毒、肺結(jié)核等呼吸道傳染病的傳播風險,醫(yī)院感染性疾病科采用負壓隔離病房設(shè)計,通風系統(tǒng)的進風端與排風端均安裝復(fù)合高效過濾器。進風端過濾器先攔截粉塵、吸附化工揮發(fā)物,再凈化微生物,確保進入病房的新鮮空氣潔凈無菌;排風端過濾器對患者呼出的污染空氣進行深度凈化,去除 99.99% 以上的病原體后,通過高于屋頂 3.5 米的專用排氣筒(加裝防風帽)排放,避免風沙倒灌及污染周邊環(huán)境。病房內(nèi)維持 - 8 至 - 12Pa 的負壓差,使空氣從清潔區(qū)向污染區(qū)單向流動,有效阻斷病原體通過空氣擴散。針對吳忠冬季流感高發(fā)且伴隨 PM2.5 與粉塵疊加污染的特點,過濾器選用兼具微生物攔截、粉塵過濾與化學吸附功能的專用型號,為醫(yī)院疫情防控筑牢關(guān)鍵防線。
(五)呼吸內(nèi)科病房:呼吸道疾病患者的 “清新空間”
呼吸內(nèi)科患者多伴有哮喘、慢性阻塞性肺疾病、過敏性鼻炎等氣道敏感疾病,對粉塵、PM2.5 等污染物極為敏感。醫(yī)院呼吸內(nèi)科病房通風系統(tǒng)配備 H12 級復(fù)合高效過濾器,通過每小時 10-12 次的空氣置換,將病房內(nèi) PM2.5 濃度控制在 25μg/m3 以下,粉塵顆粒濃度控制在 8μg/m3 以下,微生物濃度控制在 80CFU / 立方米以下。針對重癥哮喘、過敏性鼻炎患者病房,在床頭配備小型高效凈化裝置,內(nèi)置 PM2.5 與粉塵濃度實時監(jiān)測模塊,數(shù)據(jù)同步至護士站,便于醫(yī)護人員根據(jù)污染情況調(diào)整通風頻率;同時,凈化裝置具備異味吸附功能,緩解秸稈焚燒等異味對患者的刺激。結(jié)合吳忠春秋季農(nóng)業(yè)揚塵高發(fā)、冬季 PM2.5 超標的特點,在這兩個時段縮短前置過濾器更換周期(由 1 個月縮短至 20 天),并在通風系統(tǒng)進風口加裝防風防塵網(wǎng),確保高效過濾器始終處于最佳工作狀態(tài),有效減輕患者氣道負擔,助力病情恢復(fù)。
三、全流程維護與更換管理體系
(一)日常維護的標準化操作
醫(yī)院建立了高效過濾器全生命周期維護制度,結(jié)合吳忠地域特點,通過精細化管理確保其持續(xù)穩(wěn)定運行:
定期巡檢:運維人員每周進行現(xiàn)場巡檢,重點檢查過濾器外框是否因干燥腐蝕變形、密封膠條是否老化開裂、濾料是否破損或因粉塵堆積導(dǎo)致堵塞,尤其關(guān)注呼吸內(nèi)科、NICU 等區(qū)域過濾器的粉塵附著與吸附層飽和情況。發(fā)現(xiàn)問題及時記錄并啟動維修流程,如清理外框粉塵、更換老化密封膠條、更換吸附層(部分可更換式過濾器)等。同時,利用管道內(nèi)窺鏡對通風管道內(nèi)的過濾器狀態(tài)進行遠程檢查,排查管道內(nèi)粉塵堆積情況,實現(xiàn) “無死角” 監(jiān)控。
阻力與吸附能力監(jiān)測:每臺高效過濾器前后均安裝智能壓差計,實時采集阻力數(shù)據(jù)并上傳至醫(yī)院智慧運維平臺;對含復(fù)合吸附層的過濾器,每月取樣檢測吸附能力。當阻力達到初阻力的 1.2 倍時,平臺自動發(fā)送預(yù)警信息,提示清洗或更換前置過濾器(尤其在農(nóng)業(yè)揚塵高發(fā)季,前置過濾器易因粉塵堆積導(dǎo)致阻力升高);當吸附能力下降至初始值的 50% 時,及時更換吸附層或整體過濾器。在揚塵高發(fā)季及冬季,加密監(jiān)測頻率至每周 2 次,確保過濾器穩(wěn)定運行。
環(huán)境清潔與防塵處理:每月對過濾器所在的空調(diào)機房、通風管道進行清潔消毒,采用負壓吸塵設(shè)備(配備 HEPA 濾網(wǎng))清除積塵及粉塵顆粒,并用含氯消毒劑(濃度 500mg/L)對管道內(nèi)壁進行擦拭消毒;每季度采用煙霧測試法檢測過濾器密封性,確保無漏風現(xiàn)象。針對吳忠干燥多塵的特點,在空調(diào)機房加裝防塵網(wǎng),定期清理通風系統(tǒng)進風口的防塵裝置,減少粉塵進入系統(tǒng)內(nèi)部;對過濾器外框每半年進行一次防腐蝕涂層維護,延長設(shè)備使用壽命。
(二)更換周期與判定標準
高效過濾器的更換需結(jié)合使用環(huán)境、污染負荷及吳忠地域特點科學判定,具體標準如下:
常規(guī)更換周期:普通病房通風系統(tǒng)的高效過濾器,維護得當情況下更換周期為 2 年;ICU、手術(shù)室等核心區(qū)域,更換周期縮短至 1-1.5 年;感染性疾病科病房過濾器,因接觸病原體風險高,更換周期為 1 年;呼吸內(nèi)科病房的復(fù)合高效過濾器,因需應(yīng)對粉塵與異味吸附,更換周期為 1.5 年,且在每年農(nóng)業(yè)揚塵高發(fā)季后(5 月底)及冬季結(jié)束后(2 月底)各進行一次全面檢測,若過濾效果不達標則提前更換。
核心判定指標:以阻力、吸附能力與空氣質(zhì)量檢測結(jié)果為核心判定依據(jù)。當過濾器阻力達到初阻力的 2 倍,或吸附能力下降至初始值的 40% 時,無論使用時間長短,必須立即更換;醫(yī)院每季度委托第三方檢測機構(gòu)對各潔凈區(qū)域進行空氣質(zhì)量檢測,重點檢測塵埃粒子數(shù)、微生物濃度、PM2.5 濃度、粉塵含量及化工揮發(fā)物濃度,若任意一項指標超標,且排除通風系統(tǒng)故障等其他因素后,判定為過濾器失效,啟動緊急更換程序。
(三)規(guī)范更換流程與風險防控
為避免更換過程中造成二次污染,尤其防止粉塵、病原體擴散,醫(yī)院制定了嚴格的更換操作規(guī)程:
術(shù)前準備:更換前關(guān)閉對應(yīng)區(qū)域通風空調(diào)系統(tǒng),切斷電源;操作人員穿戴潔凈工作服、N95 口罩、無菌手套、鞋套及防護眼鏡,在呼吸內(nèi)科、感染性疾病科等區(qū)域更換時,額外佩戴防塵面罩;準備好新過濾器、密封膠、無塵布、消毒噴霧等工具,對更換區(qū)域進行 30 分鐘空氣消毒(采用過氧化氫噴霧消毒),同時在周邊鋪設(shè)防塵墊,減少粉塵擴散。
舊濾器拆除:采用 “密封包裹拆除法”,先用無菌塑料薄膜將舊過濾器完全包裹并密封(尤其吸附較多粉塵的呼吸內(nèi)科過濾器,需多層包裹),再拆除固定螺栓,避免濾料上的粉塵、污染物脫落飛揚;拆除后立即將舊濾器轉(zhuǎn)運至醫(yī)療廢棄物專用暫存間,由有資質(zhì)的機構(gòu)進行無害化處理,防止粉塵與病原體擴散。
安裝與密封:核對新過濾器型號、規(guī)格與安裝要求一致后,按 “對位 - 貼合 - 固定” 步驟安裝,確保與框架無縫貼合;安裝完成后,用雙組分聚氨酯密封膠填充縫隙,待膠固化后(室溫下 24 小時)進行煙霧密封性測試,確保無漏風現(xiàn)象。在干燥多塵區(qū)域安裝時,額外在過濾器與框架接觸部位粘貼防塵密封膠帶,強化密封效果。
系統(tǒng)調(diào)試:重新啟動通風系統(tǒng),監(jiān)測過濾器前后壓差是否恢復(fù)至正常范圍(初阻力 ±10%),檢測吸附能力是否達標;同時,對區(qū)域空氣質(zhì)量進行抽樣檢測,確認各項指標達標后,方可恢復(fù)正常醫(yī)療活動,并將更換時間、型號、操作人員等信息錄入設(shè)備管理檔案,實現(xiàn)全生命周期可追溯。
四、科學選型的核心考量因素
(一)按潔凈等級與污染類型精準匹配
醫(yī)院根據(jù)不同區(qū)域的潔凈度要求及面臨的污染類型,分級分類選用高效過濾器:
百級區(qū)域(手術(shù)室、NICU 暖箱、無菌藥品調(diào)配區(qū)):選用 H13、H14 級普通高效過濾器,過濾效率≥99.97%(0.3 微米),外框為 304 不銹鋼,滿足無菌與耐干燥腐蝕需求;
萬級區(qū)域(ICU、呼吸內(nèi)科重癥病房、燒傷病房):選用 H12 級復(fù)合高效過濾器(含活性炭 - 硅藻土吸附層),過濾效率≥99.5%(0.3 微米),粉塵攔截率≥98%,化工揮發(fā)物吸附率≥90%,兼顧多類型污染物凈化;
十萬級區(qū)域(普通病房、候診區(qū)、檢驗科):選用 H11 級高效過濾器,過濾效率≥95%(0.3 微米),外框為鍍鋅鋼板(耐候涂層),配備基礎(chǔ)防塵功能,滿足常規(guī)凈化需求。
通過精準匹配,既能確保各區(qū)域空氣質(zhì)量達標,又能合理控制采購與運行成本。
(二)強化復(fù)合型污染物控制能力
結(jié)合吳忠農(nóng)業(yè)揚塵多、工業(yè)殘留污染及干燥氣候特點,針對性提升過濾器的污染物控制能力:
粉塵攔截優(yōu)化:在呼吸內(nèi)科、候診區(qū)等直面粉塵影響的區(qū)域,選用濾料褶皺密度更高的高效過濾器,增加粉塵與濾料的接觸面積;同時,搭配專用防塵預(yù)處理濾網(wǎng),粉塵攔截率提升至 99% 以上,減少濾料堵塞風險。
異味與揮發(fā)物吸附:在呼吸內(nèi)科、兒科等對異味敏感的區(qū)域,選用含活性炭 - 硅藻土復(fù)合吸附層的過濾器,增強對秸稈焚燒異味及化工揮發(fā)物的吸附能力,吸附效率提升至 92% 以上;
耐干燥腐蝕設(shè)計:所有過濾器外框選用耐干燥腐蝕材質(zhì),濾料經(jīng)防干燥脆化處理,密封膠選用耐干燥老化型號,避免干燥氣候?qū)е略O(shè)備性能下降。