石嘴山市醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院高效過濾器

在石嘴山市醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院這片守護寧夏北部工業(yè)城市群群眾健康的醫(yī)療核心陣地，高效過濾器是醫(yī)院通風(fēng)與空氣凈化系統(tǒng)的 “核心屏障”，更是抵御工業(yè)粉塵、化工污染物，阻斷空氣傳播病原體，降低院內(nèi)感染風(fēng)險的 “關(guān)鍵防線”。作為醫(yī)院感染控制體系的核心組成部分，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，更精準適配石嘴山作為 “西北工業(yè)重鎮(zhèn)” 存在的工業(yè)粉塵（煤塵、粉煤灰、金屬粉塵）、化工揮發(fā)物（二氧化硫、氮氧化物、揮發(fā)性有機物）及冬季 PM2.5 疊加污染等地域特性，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，尤其針對石嘴山工業(yè)復(fù)合型污染特點進行了針對性優(yōu)化，核心結(jié)構(gòu)及功能如下：

1. 濾料：采用 “超細玻璃纖維紙 + 靜電駐極聚丙烯熔噴濾料 + 改性活性炭 - 分子篩復(fù)合吸附層” 的三層復(fù)合結(jié)構(gòu)，是應(yīng)對工業(yè)污染的核心載體。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、金屬細粉塵）的捕獲效果；改性活性炭 - 分子篩復(fù)合吸附層可高效吸附二氧化硫、氮氧化物、苯系物等化工揮發(fā)物，分子篩的微孔結(jié)構(gòu)還能選擇性吸附特定有害氣體，實現(xiàn) “物理攔截 + 靜電吸附 + 化學(xué)吸附 + 選擇性吸附” 四重凈化，針對石嘴山常見工業(yè)污染物過濾效率顯著提升。

2. 分隔板：選用高強度鋁箔板或阻燃環(huán)氧膠板紙（經(jīng)防腐蝕處理），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，避免因工業(yè)粉塵堆積過快導(dǎo)致的過濾效率下降，適配醫(yī)院高風(fēng)量通風(fēng)需求。

3. 密封系統(tǒng)：由雙組分聚氨酯密封膠與氟橡膠密封墊組成，是防止未過濾空氣及工業(yè)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；氟橡膠密封墊耐高低溫（-30℃至 200℃）、耐化學(xué)腐蝕（可耐受低濃度酸堿氣體）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%，適配石嘴山工業(yè)環(huán)境下的復(fù)雜工況。

4. 外框：根據(jù)使用場景選擇適配材質(zhì)并強化防腐蝕、防塵設(shè)計。普通門診區(qū)域采用鍍鋅鋼板外框（表面涂覆環(huán)氧樹脂防腐層）；手術(shù)室、ICU 等核心區(qū)域選用 316L 不銹鋼外框，耐腐蝕性優(yōu)于 304 不銹鋼，可抵御工業(yè)環(huán)境中的酸性氣體與金屬粉塵侵蝕；移動凈化設(shè)備采用鋁合金型材外框（表面經(jīng)陽極氧化 + 防腐涂層處理），兼具輕量化與高強度，邊緣加裝防塵密封條，減少工業(yè)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(xué)吸附及選擇性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，尤其針對石嘴山工業(yè)復(fù)合型污染特點優(yōu)化了過濾邏輯：

1. 攔截機制：當空氣流經(jīng)濾料時，粒徑大于濾料孔隙的工業(yè)粗粉塵（≥5 微米，如煤塵、粉煤灰顆粒）、毛發(fā)、纖維等大顆粒，會被直接阻擋在濾料表面，如同 “篩網(wǎng)” 般快速清除，是過濾工業(yè)粗粉塵的主要方式。

2. 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、金屬細粉塵），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。

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（如金屬粉塵細顆粒、病毒）的捕獲能力，進一步提升對超微小污染物的過濾效果。

4. 化學(xué)與選擇性吸附機制：復(fù)合濾料中的改性活性炭 - 分子篩復(fù)合吸附層通過孔隙結(jié)構(gòu)與化學(xué)吸附作用，吸附二氧化硫、氮氧化物等化工揮發(fā)物，吸附效率≥92%；分子篩的擇形吸附特性可針對性去除苯系物、甲醛等特定有害氣體，實現(xiàn)對顆粒物與氣態(tài)污染物的同步凈化與精準控制。

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，對主要化工揮發(fā)物吸附效率≥92%，對工業(yè)粉塵攔截率≥98%，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)對石嘴山地區(qū)常見的工業(yè)粉塵、化工揮發(fā)物及 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 “核心護盾”

手術(shù)室是醫(yī)院感染控制的重中之重，石嘴山市醫(yī)科大學(xué)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。針對石嘴山工業(yè)粉塵多的特點，前置初效過濾器選用防工業(yè)粉塵堵塞的不銹鋼網(wǎng)濾料，中效過濾器采用袋式結(jié)構(gòu)（容塵量≥500g/m2）增強粉塵容納量，可先攔截 85% 以上的工業(yè)粉塵顆粒，減輕高效過濾器負擔(dān)。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(fēng)置換系統(tǒng)，配備 H13 級復(fù)合高效過濾器（含改性活性炭 - 分子篩吸附層），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，工業(yè)粉塵細顆粒濃度控制在 5μg/m3 以下，化工揮發(fā)物濃度控制在 0.04mg/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(fēng)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工業(yè)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(fēng)險。結(jié)合石嘴山空氣干燥、冬季寒冷的特點，ICU 的高效過濾器與加濕、供暖系統(tǒng)聯(lián)動，在凈化空氣的同時，維持病房濕度 50%-55%、溫度 23-25℃，避免干燥寒冷空氣刺激患者呼吸道。此外，過濾器外框采用 316L 不銹鋼材質(zhì)，可抵御工業(yè)腐蝕性氣體，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。石嘴山市醫(yī)科大學(xué)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(fēng)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。針對石嘴山工業(yè)粉塵與化工揮發(fā)物污染問題，過濾器特別強化了靜電吸附與化學(xué)吸附功能，對工業(yè)粉塵細顆粒攔截率≥99.2%，對化工揮發(fā)物吸附率≥93%；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)合冬季寒冷特點，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)兒提供溫暖舒適的生長條件。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(fēng)險，醫(yī)院感染性疾病科采用負壓隔離病房設(shè)計，通風(fēng)系統(tǒng)的進風(fēng)端與排風(fēng)端均安裝復(fù)合高效過濾器。進風(fēng)端過濾器先攔截工業(yè)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(fēng)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(fēng)帽防粉塵倒灌）排放，避免污染周邊環(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。針對石嘴山冬季流感高發(fā)且伴隨 PM2.5 與工業(yè)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(xué)吸附功能的專用耐低溫型號，確保在冬季低溫環(huán)境下穩(wěn)定運行，為醫(yī)院疫情防控筑牢關(guān)鍵防線。

（五）職業(yè)病科病房：工業(yè)病患者的 “康復(fù)空間”

作為工業(yè)城市，石嘴山市職業(yè)病患者救治是醫(yī)院的重點工作之一。職業(yè)病科病房針對塵肺病（煤塵、金屬粉塵所致）、化學(xué)中毒等患者，在通風(fēng)系統(tǒng)中配備 “高效過濾 + 多層改性活性炭 - 分子篩吸附 + 酸堿中和” 的專用復(fù)合過濾器。這類過濾器通過梯度濾料設(shè)計（從粗到細孔徑分布），先攔截不同粒徑的工業(yè)粉塵，再通過多層復(fù)合吸附層深度去除化工揮發(fā)物，最后通過中和層中和殘留的酸堿氣體，對煤塵、金屬粉塵攔截率≥99.6%，對二氧化硫、氮氧化物吸附中和效率≥95%。針對塵肺病患者病房，還配備局部負壓除塵凈化設(shè)備（風(fēng)量可調(diào)），通過負壓吸塵與高效過濾結(jié)合，進一步降低空氣中粉塵濃度；針對化學(xué)中毒康復(fù)患者，過濾器增加異味吸附層，改善病房空氣質(zhì)量。通過這套系統(tǒng)，職業(yè)病科病房內(nèi)工業(yè)粉塵濃度控制在 0.4mg/m3 以下，化工揮發(fā)物及酸堿氣體濃度符合國家職業(yè)衛(wèi)生標準，為患者康復(fù)提供了潔凈、安全的呼吸環(huán)境。

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)院建立了高效過濾器全生命周期維護制度，結(jié)合石嘴山工業(yè)城市的空氣污染物特點，通過精細化管理確保其持續(xù)穩(wěn)定運行。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工業(yè)腐蝕性氣體腐蝕變形、密封膠條是否老化開裂、濾料是否破損或因工業(yè)粉塵堆積導(dǎo)致堵塞，尤其關(guān)注職業(yè)病科、呼吸內(nèi)科等區(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(fēng)管道內(nèi)的過濾器狀態(tài)進行遠程檢查，排查管道內(nèi)工業(yè)粉塵堆積情況，實現(xiàn) “無死角” 監(jiān)控。

2. 阻力、吸附能力與腐蝕監(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；每季度對過濾器外框及密封件進行腐蝕性檢測。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；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；當外框腐蝕程度超過標準（表面腐蝕率≥5%）時，立即更換過濾器，避免安全隱患。在工業(yè)粉塵高發(fā)季（春秋干燥季），加密監(jiān)測頻率至每周 2 次，確保過濾器穩(wěn)定運行。

3. 環(huán)境清潔與防腐處理：每月對過濾器所在的空調(diào)機房、通風(fēng)管道進行清潔消毒，采用負壓吸塵設(shè)備（配備 HEPA 濾網(wǎng)）清除積塵及工業(yè)粉塵顆粒，并用中性消毒劑（避免腐蝕設(shè)備）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(fēng)現(xiàn)象。針對石嘴山工業(yè)粉塵多、腐蝕性氣體濃度高的特點，在空調(diào)機房進風(fēng)口加裝三級防塵防腐蝕濾網(wǎng)（初效不銹鋼網(wǎng) + 中效袋式 + 活性炭吸附層），每月更換一次；對過濾器外框每半年進行一次防腐涂層維護（涂覆環(huán)氧樹脂），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、污染負荷及石嘴山工業(yè)城市特點科學(xué)判定，具體標準如下：

1. 常規(guī)更換周期：普通病房通風(fēng)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(fēng)險高，更換周期為 1 年；職業(yè)病科病房的復(fù)合高效過濾器，因工業(yè)粉塵與化工揮發(fā)物吸附負荷高，更換周期為 1 年，且復(fù)合吸附層每 6 個月更換一次，酸堿中和層每 3 個月更換一次。

2. 核心判定指標：以阻力、吸附能力、腐蝕程度與空氣質(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%，或外框腐蝕率≥8% 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、工業(yè)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(fēng)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(fēng)險防控

為避免更換過程中造成二次污染，尤其防止工業(yè)粉塵、化工殘留物、腐蝕性氣體及病原體擴散，醫(yī)院制定了嚴格的更換操作規(guī)程：

1. 術(shù)前準備：更換前關(guān)閉對應(yīng)區(qū)域通風(fēng)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、防酸鞋套、防護眼鏡及防化學(xué)手套（針對職業(yè)病科過濾器），在職業(yè)病科、感染性疾病科等區(qū)域更換時，額外佩戴防毒面罩（防腐蝕性氣體）；準備好新過濾器、耐腐密封膠、無塵布、中性消毒噴霧等工具，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)防腐蝕防塵墊（含聚乙烯防腐層），減少污染物擴散。

2. 舊濾器拆除：采用 “三重密封包裹拆除法”，先用無菌塑料薄膜將舊過濾器包裹，中層用防化學(xué)滲透薄膜密封，外層用防腐蝕鋁箔袋密封（針對含化工殘留物的過濾器），再拆除固定螺栓，避免濾料上的工業(yè)粉塵、污染物脫落飛揚；拆除后立即將舊濾器轉(zhuǎn)運至專用防腐蝕醫(yī)療廢棄物暫存間（地面鋪防腐地磚），由有資質(zhì)的機構(gòu)進行無害化處理（工業(yè)粉塵回收 + 有害物降解），防止工業(yè)污染物與病原體擴散。

3. 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，用耐腐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(fēng)現(xiàn)象。在職業(yè)病科等特殊區(qū)域安裝時，額外在過濾器與框架接觸部位粘貼氟橡膠防腐蝕密封膠帶，強化密封與防腐蝕效果。

4. 系統(tǒng)調(diào)試：重新啟動通風(fēng)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%），檢測吸附能力及酸堿中和效果是否達標；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、腐蝕監(jiān)測數(shù)據(jù)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(xué)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 316L 不銹鋼，滿足無菌與防腐蝕需求；

• 萬級區(qū)域（ICU、職業(yè)病科重癥病房、燒傷病房）：選用 H12 級復(fù)合高效過濾器（含改性活性炭 - 分子篩吸附層 + 酸堿中和層），過濾效率≥99.5%（0.3 微米），化工揮發(fā)物吸附率≥92%，酸堿中和效率≥95%，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（防腐涂層），配備基礎(chǔ)防塵與輕度防腐蝕功能，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，