生物安全柜中HEPA 過(guò)濾器與ULPA 過(guò)濾器的區(qū)別

    生物安全柜中使用的過(guò)濾器，一般為高效微粒空氣 (HEPA) 過(guò)濾器和超低滲透 (ULPA) 過(guò)濾器，HEPA和ULPA過(guò)濾器有什么區(qū)別呢？

一、HEPA 和 ULPA 過(guò)濾器的結(jié)構(gòu)及其工作原理

      從結(jié)構(gòu)和化學(xué)角度來(lái)說(shuō)，HEPA 和 ULPA 過(guò)濾器非常相似。這些過(guò)濾器用于生物安全柜，其中氣流（由電機(jī)驅(qū)動(dòng)）攜帶有害氣體和顆粒物。兩種類型的過(guò)濾器都使用尺寸在 0.5 微米到 2 微米之間的隨機(jī)排列的硅酸硼纖維（玻璃纖維）墊。墊子之間的間隙允許煙霧、化學(xué)物質(zhì)、氣體和蒸汽通過(guò)過(guò)濾器移動(dòng)到排氣口，從當(dāng)?shù)卮髿庵腥コ龤怏w。該氣流攜帶的顆粒物不會(huì)通過(guò)過(guò)濾器并卡在過(guò)濾器中，從而將其從大氣中移除。

    兩種過(guò)濾器之間的主要區(qū)別在于 ULPA 使用更高密度的玻璃纖維來(lái)捕獲顆粒物，而更高密度的 ULPA 過(guò)濾器能夠捕獲比 HEPA 過(guò)濾器更小的顆粒物。生物安全柜中的過(guò)濾器不僅僅只是過(guò)濾空氣中的顆粒物，還需要防止靜電吸附微塵顆粒，以免堵塞過(guò)濾器中的孔。

二、去除顆粒物

    HEPA 和 ULPA 過(guò)濾器均受 NSF/ANSI 49 標(biāo)準(zhǔn)管轄，不同的過(guò)濾器必須具有特定特性并達(dá)到特定性能水平才能歸類為 HEPA 或 ULPA 過(guò)濾器。標(biāo)準(zhǔn) NSF/ANSI 49 規(guī)定生物安全柜需要使用 C 或 J 型 HEPA 過(guò)濾器，而對(duì)于 ULPA 過(guò)濾器，須使用 F 型和 K 型過(guò)濾器。濾波器需要滿足使用 IEST-RP-CC001 測(cè)試方法制定的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。使用這些方法，C 型 HEPA 過(guò)濾器必須以至少 99.99% 的效率去除 0.3 微米大小的顆粒，而 J 型 HEPA 過(guò)濾器必須去除 99.99% 的 0.1 至 0.2 微米或 0.2 至 0.3 微米的顆粒。

    對(duì)于 ULPA 過(guò)濾器，F 型過(guò)濾器必須去除 99.999% 的 0.1 微米至 0.2 微米或 0.2 微米至 0.3 微米的污染物，而 K 型 ULPA 過(guò)濾器必須去除 99.995% 的 0.1 至 0.2 微米或 0.2 至 0.3 微米的顆粒微米。與 HEPA 過(guò)濾器一樣，ULPA 過(guò)濾器可以去除比測(cè)試尺寸更小和更大的顆粒，但 ULPA 過(guò)濾器的測(cè)試設(shè)置了低效率，因此 ULPA 過(guò)濾器總是比 HEPA 過(guò)濾器從空氣中去除更多的顆粒物。根據(jù) EN1822-1，在穿透粒徑 (MPPS) 下必須達(dá)到 99.9995% 的效率才能歸類為 ULPA 過(guò)濾器。

三、成本差異

    ULPA 過(guò)濾器通常比相同尺寸的 HEPA 過(guò)濾器貴 35%。然而，要考慮的不僅僅是過(guò)濾器本身的成本。由于ULPA 過(guò)濾器的使用壽命通常比 HEPA 過(guò)濾器短，HEPA 過(guò)濾器的平均使用壽命為 10-15 年，而 ULPA 過(guò)濾器的平均使用壽命為 5-8 年，所以與 HEPA 相比，使用 ULPA 過(guò)濾器會(huì)在維護(hù)成本和過(guò)濾器更換上花費(fèi)更多的錢(qián)。

    ULPA 過(guò)濾器的密度越高，意味著機(jī)柜的氣流動(dòng)力學(xué)產(chǎn)生的阻力越大。這通常通過(guò)使用更大的鼓風(fēng)機(jī)或多個(gè)鼓風(fēng)機(jī)來(lái)克服，與單個(gè)標(biāo)準(zhǔn)尺寸的鼓風(fēng)機(jī)相比，安裝和維護(hù)成本也更高。此外，與 HEPA 過(guò)濾器相比，通過(guò) ULPA 過(guò)濾器的空氣流量減少 20-50%。要使相同體積的空氣通過(guò) ULPA 過(guò)濾器，與使用 HEPA 過(guò)濾器（假設(shè)尺寸相同）相比，這樣做需要更大的力。

    因此，要使用 ULPA 過(guò)濾器而不是 HEPA 過(guò)濾器來(lái)保持相同水平的氣流和保護(hù)，要么需要增加過(guò)濾器深度，要么需要增加過(guò)濾面積，要么需要增加電機(jī)或鼓風(fēng)機(jī)的功率。在增加過(guò)濾器深度/面積時(shí)，它會(huì)增加可以通過(guò)的空氣量，但您可能需要增加生物安全柜的尺寸，這可能會(huì)增加生物安全柜的購(gòu)買(mǎi)成本。