西寧市醫(yī)科大學附屬醫(yī)院高效過濾器

西寧市醫(yī)科大學附屬醫(yī)院作為守護民眾健康的前沿陣地，其高效過濾器在保障醫(yī)院空氣環(huán)境質(zhì)量方面發(fā)揮著不可替代的關鍵作用。西寧地處青藏高原東北部，氣候干燥且多風沙，周邊環(huán)境復雜，工業(yè)活動與自然氣候因素共同影響著空氣狀況。在這樣的地域條件下，高效過濾器肩負著過濾風沙、粉塵、工業(yè)污染物以及阻斷空氣傳播病原體的重任，為患者的治療康復與醫(yī)護人員的工作環(huán)境筑牢了安全防線，成為醫(yī)院感染控制體系中不可或缺的一環(huán)。

一、高效過濾器的構造解析與工作機理

（一）核心結構與部件功能

1. 濾料：采用 “玻璃纖維濾紙 + 靜電駐極聚丙烯熔噴濾料 + 活性氧化鋁 - 分子篩復合吸附層” 的創(chuàng)新三層復合結構，以應對西寧復雜的空氣污染物。玻璃纖維濾紙纖維直徑極細，在 0.3-2 微米之間，孔隙結構細密且均勻，對風沙中的大顆粒、工業(yè)粉塵以及 PM2.5 等具有強大的物理攔截能力，可有效阻擋外界粗顆粒污染物進入醫(yī)院通風系統(tǒng)。靜電駐極聚丙烯熔噴濾料通過特殊的靜電駐極工藝，使濾料表面帶有電荷，能夠利用靜電吸附作用捕捉亞微米級別的顆粒，如病毒、細微沙塵顆粒等，顯著提升對微小污染物的過濾效率。活性氧化鋁 - 分子篩復合吸附層則利用活性氧化鋁的高比表面積和分子篩的選擇性吸附特性，高效吸附工業(yè)廢氣中的有害氣體（如氮氧化物、硫氧化物）以及沙塵攜帶的異味，吸附容量相較于單一吸附材料大幅提升，實現(xiàn)了物理攔截、靜電吸附與化學吸附的協(xié)同作用，全方位凈化空氣。

2. 分隔板：選用高強度且經(jīng)過特殊表面處理的鋁合金分隔板，經(jīng)精密加工形成規(guī)則的波紋狀結構，將濾料均勻分隔成眾多褶層。這種設計極大地增加了濾料的有效過濾面積，相較于平面結構，有效過濾面積可提升 8-15 倍。一方面，增大的過濾面積降低了氣流通過時的阻力，確保醫(yī)院通風系統(tǒng)能夠維持穩(wěn)定且充足的風量；另一方面，使空氣在通過過濾器時與濾料充分接觸，提高了過濾效率，同時減少了風沙、粉塵在濾料表面的堆積速度，延長了過濾器的使用壽命，滿足醫(yī)院長時間、高負荷運行的通風需求。

3. 密封系統(tǒng)：由高性能的硅酮密封膠和三元乙丙橡膠（EPDM）密封墊組成，是防止未經(jīng)過濾的空氣和污染物泄漏的關鍵屏障。硅酮密封膠具有卓越的粘結性能和良好的柔韌性，能夠緊密填充濾料與外框之間的微小縫隙，形成可靠的密封連接。EPDM 密封墊則具有出色的耐候性、耐高低溫性能（可在 - 50℃至 120℃的極端溫度范圍內(nèi)保持穩(wěn)定）以及抗風沙磨損能力，在西寧晝夜溫差大、風沙頻繁的環(huán)境下，能夠始終保持良好的彈性和密封性，確保過濾器與安裝框架之間緊密貼合，有效杜絕空氣 “旁通泄漏” 現(xiàn)象，保障過濾器的凈化效果，密封可靠性高達 99.9% 以上。

4. 外框：根據(jù)醫(yī)院不同區(qū)域的使用需求和環(huán)境特點，精心選用適配的材質(zhì)并強化防風沙、耐溫差設計。普通病房和門診區(qū)域通常采用表面經(jīng)過熱鍍鋅處理的鋼板外框，熱鍍鋅層能夠有效抵御風沙的侵蝕和紫外線的照射，延長外框的使用壽命；同時，外框表面還涂覆有一層耐候性極佳的聚酯粉末涂層，進一步增強其抗腐蝕和耐老化性能。而在手術室、重癥監(jiān)護室（ICU）等對空氣質(zhì)量和環(huán)境穩(wěn)定性要求極高的核心區(qū)域，則選用 316L 不銹鋼外框。316L 不銹鋼具有超強的耐腐蝕性，即使在高濕度、高鹽分的環(huán)境下也不易生銹，能夠適應西寧地區(qū)復雜多變的氣候條件以及醫(yī)院內(nèi)部特殊的環(huán)境要求；此外，其良好的機械強度和穩(wěn)定性能夠確保在頻繁的設備維護和清潔過程中，外框不會發(fā)生變形或損壞。對于一些移動醫(yī)療設備上配備的小型高效過濾器，為了兼顧輕量化和耐用性，采用經(jīng)過陽極氧化處理的鋁合金型材外框。陽極氧化處理不僅增強了鋁合金的表面硬度和耐磨性，使其能夠抵抗風沙的刮擦，還提升了其外觀質(zhì)感；同時，在鋁合金外框的邊緣部位加裝了特制的防風沙密封條，進一步減少沙塵進入設備內(nèi)部的可能性，為設備的正常運行提供可靠保障。

（二）多機制協(xié)同過濾原理

1. 攔截機制：當含有污染物的空氣流經(jīng)高效過濾器的濾料時，粒徑大于濾料孔隙的風沙大顆粒（一般≥5 微米）、工業(yè)粉塵中的粗大顆粒以及毛發(fā)等雜物，會被濾料直接阻擋在其表面，如同篩網(wǎng)一般，將這些大尺寸污染物快速攔截下來，這是高效過濾器過濾粗顆粒污染物的首要且最直接的方式。在西寧地區(qū)風沙較大的季節(jié)，這一機制能夠迅速捕獲大量隨風進入的沙塵顆粒，有效減輕后續(xù)過濾環(huán)節(jié)的負擔。

2. 慣性碰撞機制：對于粒徑處于 0.5-5 微米之間的中等粒徑顆粒，如空氣中的 PM2.5、部分細菌、沙塵中的細顆粒以及工業(yè)粉塵的細小顆粒等，當氣流在遇到濾料纖維時發(fā)生轉(zhuǎn)向，這些顆粒由于自身具有較大的慣性力，無法及時跟隨氣流改變運動軌跡，從而直接撞擊到濾料纖維上，并被纖維表面吸附。這一機制在過濾中等粒徑污染物方面發(fā)揮著重要作用，能夠有效降低空氣中此類懸浮顆粒物的濃度，改善室內(nèi)空氣質(zhì)量。

3. 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)煙霧中的超細顆粒等，由于空氣分子的熱運動，它們會產(chǎn)生布朗運動，呈現(xiàn)出無規(guī)則的運動軌跡。在這種情況下，這些微小顆粒會隨機碰撞到濾料纖維表面，并被纖維捕獲。同時，靜電駐極聚丙烯熔噴濾料所帶的靜電能夠增強對帶電微小顆粒的吸附作用，進一步提高了對這類超微小污染物的過濾效率，確保即使是最細微的污染物也能被有效去除。

4. 化學吸附機制：復合濾料中的活性氧化鋁 - 分子篩復合吸附層通過其獨特的多孔結構和化學吸附作用，對工業(yè)廢氣中的有害氣體具有極高的吸附效率。活性氧化鋁能夠吸附酸性氣體和部分極性分子，而分子篩則憑借其均勻的微孔結構，對特定大小和形狀的分子具有選擇性吸附能力。二者協(xié)同作用，可使對主要工業(yè)有害氣體的吸附效率達到 90% 以上，同時分子篩的穩(wěn)定結構還能有效防止吸附劑因氣流沖擊而粉化，延長吸附層的使用壽命，實現(xiàn)對空氣中顆粒物、有害氣體及異味的同步凈化。

通過上述多種過濾機制的協(xié)同運作，西寧市醫(yī)科大學附屬醫(yī)院所采用的高效過濾器對 0.3 微米基準顆粒的過濾效率能夠達到 99.99% 以上，對風沙顆粒的攔截率超過 98%，對主要工業(yè)有害氣體的吸附效率達到 90% 以上，完全滿足醫(yī)院對空氣潔凈度的嚴格要求，尤其能夠精準應對西寧地區(qū)獨特的自然環(huán)境和工業(yè)污染所帶來的復雜空氣污染物挑戰(zhàn)。

二、醫(yī)院重點區(qū)域的應用實踐

（一）手術室：手術安全的 “關鍵防線”

手術室作為醫(yī)院進行外科手術的核心場所，對空氣質(zhì)量的要求近乎苛刻。西寧市醫(yī)科大學附屬醫(yī)院的百級、千級手術室均配備了 “初效 + 中效 + 亞高效 + 高效” 四級過濾的潔凈空調(diào)系統(tǒng)，其中高效過濾器作為末端凈化裝置，直接決定了手術區(qū)域的空氣潔凈水平。鑒于西寧地區(qū)風沙較大的氣候特點，在空調(diào)系統(tǒng)的前端，初效過濾器選用了特制的不銹鋼網(wǎng)濾料，其孔徑設計為 80 微米，能夠有效攔截 95% 以上的風沙粗顆粒，為后續(xù)的過濾環(huán)節(jié)減輕了壓力。中效過濾器則采用大容量的袋式結構，容塵量高達 600g/m2 以上，可進一步捕獲剩余的沙塵顆粒和空氣中的一般性粉塵，確保進入高效過濾器的空氣相對潔凈。在進行心臟外科、神經(jīng)外科等高精度手術時，高效過濾器能夠?qū)⑹中g室內(nèi)≥0.5 微米顆粒的濃度嚴格控制在 3520 個 / 立方米以下，細菌濃度控制在 1CFU / 立方米以內(nèi)，使得術后感染率穩(wěn)定保持在 0.15% 以下，遠低于全國平均水平。手術室采用 “垂直單向流” 的氣流組織設計，通過高效過濾器送出的潔凈空氣形成穩(wěn)定的單向氣流，自上而下均勻覆蓋手術區(qū)域，將可能存在的污染空氣迅速排出室外，有效隔離了外部污染空氣的侵入。同時，空調(diào)系統(tǒng)與高效過濾器實現(xiàn)智能聯(lián)動，在冬季能夠精準維持室內(nèi)溫度在 22-25℃之間，濕度控制在 40%-60% 的適宜范圍內(nèi)，避免了干燥的風沙氣候?qū)κ中g環(huán)境的不利影響，為手術的順利進行提供了全方位的保障。

（二）重癥監(jiān)護室（ICU）：危重患者的 “生命守護”

ICU 主要收治病情危急、免疫力極為低下的患者，他們對空氣中的污染物高度敏感，因此對空氣環(huán)境的要求也非常嚴格。醫(yī)院的 ICU 采用全新風置換系統(tǒng)，配備了 H13 級別的復合高效過濾器，該過濾器不僅具備高效的顆粒過濾能力，還含有活性氧化鋁 - 分子篩復合吸附層，能夠有效去除空氣中的微生物、有害氣體以及異味。通過每小時 18-20 次的高頻率空氣置換，ICU 病房內(nèi)的微生物濃度可被控制在 30CFU / 立方米以下，PM2.5 濃度控制在 15μg/m3 以下，沙塵細顆粒濃度控制在 3μg/m3 以下，為患者提供了一個潔凈、安全的呼吸環(huán)境。對于使用機械通氣的患者，在呼吸機的進氣端專門加裝了微型 H13 級高效過濾器，形成了 “雙重凈化” 效果，進一步確保了患者吸入空氣的潔凈度。病房的排風端同樣安裝有高效過濾器，防止病房內(nèi)的病原體和沙塵等污染物隨氣流擴散到醫(yī)院其他區(qū)域。考慮到西寧的干燥氣候，ICU 的高效過濾器與智能加濕系統(tǒng)實現(xiàn)聯(lián)動，能夠精準維持室內(nèi)濕度在 50%-55% 之間，避免干燥的空氣刺激患者呼吸道，加重病情。在冬季，供暖系統(tǒng)與高效過濾器協(xié)同工作，將室內(nèi)溫度穩(wěn)定保持在 23-25℃，為患者提供溫暖、舒適的康復環(huán)境。高效過濾器的外框采用 316L 不銹鋼材質(zhì)，不僅具有出色的耐溫差性能，能夠適應西寧晝夜溫差大的氣候特點，而且易于清潔和消毒，有效延長了過濾器的使用壽命，為 ICU 患者的生命健康保駕護航。

（三）新生兒重癥監(jiān)護室（NICU）：新生希望的 “溫馨呵護”

新生兒，尤其是早產(chǎn)兒，其呼吸系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)發(fā)育尚不完善，極易受到外界污染物的侵害。西寧市醫(yī)科大學附屬醫(yī)院的 NICU 采用了 “整體凈化 + 局部強化” 的空氣凈化模式。病房整體通風系統(tǒng)選用低阻力的 H13 級復合高效過濾器，確保整個病房的空氣潔凈度達到萬級標準。在早產(chǎn)兒暖箱、輻射搶救臺等關鍵區(qū)域內(nèi)，配備了微型 H14 級高效過濾器，能夠打造出局部百級的超潔凈環(huán)境，為新生兒提供最為精細的保護。針對西寧地區(qū)的風沙和 PM2.5 污染問題，這些高效過濾器特別強化了靜電吸附功能，對沙塵細顆粒的攔截率高達 99.5% 以上，有效降低了污染物對新生兒的潛在威脅。同時，過濾器采用了靜音設計，運行噪音控制在 30 分貝以下，避免了噪音對新生兒脆弱聽力和神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育的影響。凈化系統(tǒng)與溫濕度控制系統(tǒng)緊密聯(lián)動，能夠精確維持室內(nèi)溫度在 24-26℃之間，濕度在 55%-60% 的范圍內(nèi)，為新生兒營造出一個舒適、適宜的生長環(huán)境。通過這套完善的空氣凈化系統(tǒng)，NICU 新生兒感染性肺炎的發(fā)生率被成功控制在 0.6% 以內(nèi)，顯著提高了早產(chǎn)兒的救治成功率，為新生命的茁壯成長奠定了堅實基礎。

（四）感染性疾病科：傳染病防控的 “堅固堡壘”

為有效應對新冠病毒、流感病毒等各類呼吸道傳染病，醫(yī)院的感染性疾病科采用了負壓隔離病房設計，其通風系統(tǒng)的進風端和排風端均安裝了高性能的復合高效過濾器。進風端的過濾器首先對進入病房的空氣進行預處理，攔截風沙顆粒、吸附工業(yè)有害氣體，并對微生物進行初步凈化，確保進入病房的空氣清潔無害。排風端的過濾器則對病房內(nèi)被污染的空氣進行深度凈化，去除其中 99.999% 以上的病原體后，通過高于屋頂 5 米的專用排氣筒（頂部加裝防風沙帽）排放到大氣中，避免了對周邊環(huán)境的污染。病房內(nèi)始終維持在 - 12 至 - 18Pa 的負壓狀態(tài)，使得空氣只能從清潔區(qū)向污染區(qū)單向流動，從根本上阻斷了病原體的擴散途徑。考慮到西寧冬季流感高發(fā)且風沙與 PM2.5 污染疊加的復雜情況，感染性疾病科所選用的高效過濾器具備出色的耐低溫性能，能夠在 - 20℃的低溫環(huán)境下穩(wěn)定運行，為疫情防控工作筑牢了一道堅不可摧的防線，有效保障了醫(yī)護人員和其他患者的安全。

（五）呼吸內(nèi)科病房：呼吸道患者的 “清新港灣”

呼吸內(nèi)科病房收治的患者大多患有哮喘、慢性阻塞性肺疾病等呼吸道疾病，他們對空氣質(zhì)量中的風沙、PM2.5 等污染物極為敏感。醫(yī)院呼吸內(nèi)科病房的通風系統(tǒng)配備了 H12 級復合高效過濾器，通過每小時 14-16 次的空氣置換頻率，能夠?qū)⒉》績?nèi)的 PM2.5 濃度控制在 20μg/m3 以下，沙塵顆粒濃度控制在 5μg/m3 以下，微生物濃度控制在 70CFU / 立方米以下，為患者提供了一個清新、潔凈的呼吸環(huán)境。對于重癥患者的病房，在床頭位置專門配備了小型空氣凈化裝置，該裝置內(nèi)置有 PM2.5 與沙塵濃度實時監(jiān)測模塊，能夠?qū)崟r將監(jiān)測數(shù)據(jù)同步傳輸至護士站，便于醫(yī)護人員根據(jù)空氣質(zhì)量變化及時調(diào)整通風系統(tǒng)的運行參數(shù)。同時，該凈化裝置還具備智能加濕功能，能夠有效緩解干燥空氣對患者氣道的刺激，減輕患者的不適癥狀。結合西寧地區(qū) 3-5 月風沙高發(fā)季節(jié)以及 10-12 月農(nóng)業(yè)秋收后揚塵較多的特點，醫(yī)院制定了針對性的維護策略，將前置過濾器的更換周期由原本的 1 個月縮短至 15 天，并在通風系統(tǒng)的進風口額外加裝了三層防風沙濾網(wǎng)，確保高效過濾器始終處于最佳運行狀態(tài)，為呼吸內(nèi)科患者的康復創(chuàng)造了有利條件。

三、全流程維護與更換管理體系

（一）日常維護的標準化操作

1. 定期巡檢：醫(yī)院組建了一支由專業(yè)工程師和技術人員組成的運維團隊，每周對全院的高效過濾器進行全面、細致的巡檢。巡檢過程中，重點檢查過濾器的外框是否因長期受到風沙侵蝕而出現(xiàn)變形、涂層脫落等現(xiàn)象，密封膠條是否老化開裂，濾料表面是否因沙塵堆積而導致堵塞。對于呼吸內(nèi)科、ICU 等對空氣質(zhì)量要求極高的區(qū)域，運維人員會更加密切關注過濾器的沙塵附著情況，一旦發(fā)現(xiàn)問題，立即采取相應的處理措施。例如，對于外框表面的沙塵堆積，采用專用的清潔工具進行輕柔清理，避免損傷外框涂層；對于老化開裂的密封膠條，及時進行更換，確保過濾器的密封性能不受影響。同時，利用先進的管道內(nèi)窺鏡設備，對通風管道內(nèi)部進行全面排查，確保無沙塵堆積或其他異物堵塞管道，實現(xiàn)對高效過濾器及通風系統(tǒng)的 “無死角” 監(jiān)控。

2. 阻力與吸附能力監(jiān)測：每臺高效過濾器的前后兩端均安裝了高精度的智能壓差計，該壓差計具備耐高低溫性能，能夠在西寧地區(qū)復雜的氣候條件下穩(wěn)定工作。智能壓差計實時采集過濾器兩端的壓力數(shù)據(jù)，并通過無線傳輸技術將數(shù)據(jù)上傳至醫(yī)院的智慧運維平臺。當過濾器的阻力達到初始阻力的 1.3 倍時，智慧運維平臺會自動發(fā)出預警信號，提示運維人員及時更換前置過濾器，以減輕高效過濾器的負擔，確保其正常運行。對于含有復合吸附層的高效過濾器，每月采用專業(yè)的檢測設備對其吸附能力進行檢測。當吸附效率下降至初始值的 60% 時，運維人員會及時對吸附層進行更換，保證過濾器對有害氣體和異味的吸附效果。在風沙高發(fā)季節(jié)，為了確保過濾器的性能穩(wěn)定，將阻力和吸附能力的監(jiān)測頻率加密至每周 3 次，以便及時發(fā)現(xiàn)并解決潛在問題。

3. 環(huán)境清潔與防風沙處理：每月對空調(diào)機房、通風管道等區(qū)域進行全面的清潔消毒工作。首先，使用大功率的負壓吸塵設備對機房和管道內(nèi)的積塵、沙塵進行徹底清除，確保無灰塵殘留。然后，采用濃度為 500mg/L 的含氯消毒劑對管道內(nèi)壁進行仔細擦拭，殺滅可能存在的微生物，保障通風系統(tǒng)的衛(wèi)生安全。每季度運用專業(yè)的煙霧測試法對高效過濾器的密封性進行檢測，確保過濾器與外框、安裝框架之間無縫隙，無空氣泄漏現(xiàn)象。針對西寧地區(qū)風沙大的特點，在空調(diào)機房的進風口處加裝了特制的防風沙百葉窗，該百葉窗采用傾斜設計，角度為 45°，能夠有效阻擋風沙進入機房。同時，對通風管道的進風口進行優(yōu)化設計，使其具有一定的防風沙功能，減少沙塵進入管道內(nèi)部的可能性。每半年對高效過濾器的外框涂層進行維護保養(yǎng)，通過重新噴涂耐候性涂層，增強外框的抗風沙侵蝕能力，延長過濾器的使用壽命。

（二）更換周期與判定標準

1. 常規(guī)更換周期：根據(jù)醫(yī)院不同區(qū)域的使用頻率、污染程度以及空氣質(zhì)量要求，制定了差異化的高效過濾器更換周期。普通病房的高效過濾器更換周期設定為 2.5 年；ICU、手術室等核心區(qū)域由于對空氣質(zhì)量要求極高，更換周期縮短至 1-1.2 年；感染性疾病科由于接觸病原體的風險較高，過濾器更換周期為 1 年；呼吸內(nèi)科病房的復合高效過濾器由于長期處于高污染負荷狀態(tài)，更換周期為 1.8 年。