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嘉峪關市醫科大學附屬醫院的高效過濾器
在嘉峪關市醫科大學附屬醫院，高效過濾器宛如醫院通風與空氣凈化系統的 “心臟”，起著關鍵作用。嘉峪關地處河西走廊中部，氣候干燥，風沙較大，全年多風沙天氣，且冬季因供暖等因素，PM2.5 濃度時有升高。在這樣的環境下，高效過濾器不僅是抵御風沙侵襲、凈化空氣的有力武器，更是保障醫院內部環境安全，降低院內感染風險，守護患者與醫護人員健康的堅固防線。
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
濾料：采用特殊設計的復合濾料結構，由高性能玻璃纖維濾紙與經過特殊靜電駐極處理的聚丙烯熔噴濾料復合而成。玻璃纖維濾紙的纖維極為纖細，直徑處于 0.2 - 1.8 微米的微小范圍，其孔隙細密且分布均勻，對于嘉峪關地區常見的沙塵顆粒以及 PM2.5 等污染物，具備強大的物理攔截能力，能夠有效阻擋較大顆粒的污染物。而靜電駐極聚丙烯熔噴濾料則通過電荷吸附作用，對亞微米級別的微小顆粒，如病毒、更為細小的沙塵顆粒等，具有顯著的捕獲效果。這種 “物理攔截 + 靜電吸附” 的雙重作用模式，使得濾料對當地空氣污染物的過濾效率大幅提升，能夠很好地應對嘉峪關的風沙和細微污染物。
分隔板：選用高強度的鋁箔板或者阻燃性能良好的環氧膠板紙制作而成，經過精密的折疊工藝，形成規則且均勻的波紋狀結構。這一結構將濾料分隔成眾多褶狀，極大地增加了濾料的有效過濾面積。相較于平面結構，其有效過濾面積可提升 6 - 12 倍之多。如此設計不僅能夠降低氣流通過時的阻力，確保通風系統的順暢運行，還能使空氣與濾料實現充分接觸，讓每一部分濾料都能充分發揮過濾作用。即使在風沙天氣中，面對沙塵顆粒的大量堆積，也能有效避免因堵塞過快而導致過濾效率下降的問題，完美適配醫院高風量通風的實際需求。
密封系統：由雙組分聚氨酯密封膠與硅膠密封墊共同構成，是防止未經過濾的空氣以及沙塵泄漏的關鍵屏障。聚氨酯密封膠具有出色的粘結強度和良好的彈性，能夠緊密地填充濾料與外框之間的細微縫隙，確保密封的牢固性。硅膠密封墊則具有卓越的耐高低溫性能、極強的耐老化特性以及一定程度的防塵能力，它能夠使過濾器與安裝框架實現緊密貼合，二者相輔相成。這種雙重密封設計能夠達到 100% 的密封率，有效杜絕了 “旁通泄漏” 現象的發生，尤其在嘉峪關多風沙的惡劣環境下，為過濾器的穩定運行提供了可靠保障。
外框：依據醫院不同區域的使用場景和需求，精心選擇適配的材質，并特別強化了防塵設計。在普通門診等區域，考慮到成本效益和實用性，采用鍍鋅鋼板外框，其具有良好的性價比，且加工方便，能夠滿足該區域的基本防塵和結構支撐需求。而在手術室、ICU 等對環境要求極為嚴苛的核心區域，則選用 304 不銹鋼外框，這種材質不僅耐腐蝕性能優異，能夠適應醫院復雜的環境，還具備出色的防塵性能，為關鍵區域的空氣質量提供了更高級別的保障。對于一些需要靈活移動的凈化設備，為了兼顧設備的輕便性和強度，采用鋁合金型材外框，方便在醫院的多樓層、多區域之間靈活調配使用。同時，在外框的邊緣位置，均加裝了防塵密封條，進一步減少沙塵進入設備內部的可能性，延長設備的使用壽命。
（二）多機制協同過濾原理
攔截機制：當空氣在通風系統的作用下流經高效過濾器的濾料時，那些粒徑大于濾料孔隙的沙塵顆粒（一般≥5 微米），以及毛發、纖維等較大的雜質，會像被篩子攔截一樣，直接被阻擋在濾料的表面。這一機制是過濾風沙中較大顆粒污染物的主要方式，能夠快速有效地去除空氣中的可見雜質，為后續的精細過濾打下基礎。
慣性碰撞機制：對于粒徑在 0.5 - 5 微米之間的中等粒徑顆粒，如 PM2.5、部分細菌以及沙塵中的細顆粒等，在氣流流動過程中，當遇到濾料纖維時，由于這些顆粒具有較大的慣性力，無法及時跟隨氣流的方向改變軌跡，從而直接撞擊到濾料纖維上，并被纖維表面吸附。在嘉峪關地區，空氣中這類中等粒徑的沙塵細顆粒和 PM2.5 較為常見，慣性碰撞機制能夠有效降低這些懸浮顆粒物在空氣中的濃度，對改善空氣質量起到重要作用。
擴散機制：對于粒徑小于 0.1 微米的納米級顆粒，如病毒、煙霧顆粒等，由于其受到空氣分子熱運動的影響，會產生布朗運動，呈現出無規則的運動軌跡。在運動過程中，這些微小顆粒會隨機地碰撞到濾料纖維上，并被纖維捕獲。此外，駐極濾料所具有的靜電吸附作用，進一步增強了對帶電微小顆粒的捕獲能力，如帶電荷的沙塵細顆粒和病毒等。這種擴散機制和靜電吸附作用的協同，極大地提升了過濾器對超微小污染物的過濾效果，確保即使是最細微的污染物也能被有效攔截。
通過以上多種過濾機制的協同作用，嘉峪關市醫科大學附屬醫院所使用的高效過濾器對 0.3 微米基準顆粒的過濾效率能夠達到 99.97% 以上，完全符合醫院對空氣潔凈度的極高要求，能夠精準且高效地應對嘉峪關地區復雜的空氣污染物狀況。
二、醫院重點區域的應用實踐
（一）手術室：無菌手術的 “核心保障”
手術室是醫院感染控制的關鍵區域，嘉峪關市醫科大學附屬醫院的百級、千級手術室配備了 “初效 + 中效 + 亞高效 + 高效” 的四級過濾潔凈空調系統。其中，高效過濾器作為末端凈化裝置，對手術區域的空氣質量起著決定性作用。鑒于嘉峪關風沙較大的氣候特點，前置的初效、中效過濾器特別選用了抗堵塞型產品。這些過濾器能夠在空氣進入高效過濾器之前，先攔截大部分的沙塵顆粒，從而顯著減輕高效過濾器的工作負擔，延長其使用壽命。
在進行骨科關節置換、神經外科腦腫瘤切除等高精度手術時，高效過濾器能夠將手術室內≥0.5 微米顆粒濃度嚴格控制在 3520 個 / 立方米以下，細菌濃度控制在 1CFU / 立方米以內。通過這樣的嚴格控制，使得術后感染率穩定在 0.2% 以下，遠遠低于全國平均水平。此外，手術室采用了科學合理的 “頂送下回” 氣流組織設計，通過高效過濾器形成穩定的單向潔凈氣流。這種氣流組織方式能夠有效隔離手術區域與周邊可能存在污染的空氣，為手術的順利進行提供了安全、潔凈的環境，有力地保障了手術的成功率和患者的康復效果。
（二）重癥監護室（ICU）：危重患者的 “生命守護”
ICU 收治的患者大多病情危重，多器官功能衰竭、嚴重創傷、休克等導致他們的免疫力極度低下，對空氣中的污染物極為敏感。醫院的 ICU 采用全新風置換系統，并配備了 H13 級高效過濾器。通過每小時 14 - 17 次的高頻率空氣置換，能夠將病房內的微生物濃度控制在 35CFU / 立方米以下，PM2.5 濃度控制在 20μg/m3 以下，為患者提供了一個相對潔凈的呼吸環境。
對于使用機械通氣的患者，在呼吸機進氣端專門加裝了微型 H13 級高效過濾器，實現了空氣的 “雙重凈化”，進一步降低了患者吸入污染空氣的風險。同時，病房的排風系統末端也安裝了高效過濾器，能夠防止患者呼出的病原體以及可能吸入的沙塵細顆粒隨氣流擴散至其他區域，有效避免了交叉感染的發生。考慮到嘉峪關空氣干燥的氣候特征，ICU 的高效過濾器與加濕系統實現了聯動。在凈化空氣的同時，能夠精準維持病房內的濕度在 50% - 55% 的適宜范圍，避免干燥空氣對患者呼吸道造成刺激，影響患者的康復。此外，過濾器的外框采用了精心設計的防塵結構，有效減少了沙塵在設備表面的堆積，不僅保持了設備的清潔衛生，還延長了設備的使用壽命，為危重患者的治療和康復提供了全方位的保障。
（三）新生兒重癥監護室（NICU）：早產兒的 “溫馨港灣”
新生兒，尤其是胎齡＜32 周的早產兒，其呼吸系統和免疫系統發育尚未成熟，極其容易受到空氣污染物的侵襲。嘉峪關市醫科大學附屬醫院的 NICU 采用了 “整體凈化 + 局部強化” 的雙重凈化模式，為早產兒打造了一個安全、舒適的生長環境。
病房的整體通風系統選用了低阻力的 H13 級高效過濾器，確保整體空氣潔凈度達到萬級標準，為病房提供了一個基本的潔凈環境。而在早產兒暖箱、輻射搶救臺等關鍵設備內，則配備了微型 H14 級高效過濾器，進一步強化局部區域的凈化效果，打造出局部百級的超潔凈環境。針對嘉峪關地區風沙和 PM2.5 污染的問題，這些過濾器特別強化了靜電吸附功能，能夠高效攔截微小的沙塵顆粒與 PM2.5，攔截率≥99%，最大程度減少了污染物對早產兒的影響。
同時，過濾器采用了精心的靜音設計，運行噪音被嚴格控制在 35 分貝以下，避免了噪音對新生兒神經系統發育可能造成的不良影響。結合當地空氣干燥的特點，凈化系統與溫濕度控制系統實現了緊密聯動，能夠精準維持病房內溫度在 24 - 26℃、濕度在 55% - 60% 的適宜環境條件。通過這套完善的凈化系統，NICU 新生兒感染性肺炎發生率被成功控制在 1% 以內，顯著提高了早產兒的救治成功率，為這些脆弱的小生命提供了最貼心的呵護。
（四）感染性疾病科：傳染病防控的 “堅固堡壘”
為了有效應對新冠病毒、流感病毒、肺結核等呼吸道傳染病的傳播風險，醫院的感染性疾病科采用了負壓隔離病房設計。其通風系統的進風端與排風端均安裝了高效過濾器，形成了一道嚴密的空氣防護屏障。
進風端的過濾器首先對進入病房的空氣進行凈化處理，攔截沙塵與 PM2.5 等污染物的同時，有效去除空氣中的微生物，確保進入病房的新鮮空氣潔凈無菌。排風端的過濾器則對患者呼出的污染空氣進行深度凈化，能夠去除 99.99% 以上的病原體。經過凈化后的空氣，通過高于屋頂 3.5 米的專用排氣筒排放到大氣中，避免了對周邊環境的污染。病房內始終維持在 - 8 至 - 12Pa 的負壓差狀態，使得空氣只能從清潔區向污染區單向流動，從根本上阻斷了病原體通過空氣擴散傳播的途徑。
針對嘉峪關冬季流感高發且伴隨 PM2.5 污染的特點，過濾器選用了兼具微生物攔截與 PM2.5 過濾功能的專用型號。這種過濾器能夠在應對流感病毒等病原體的同時，有效過濾空氣中的 PM2.5，為醫院的疫情防控工作筑牢了關鍵防線，保障了醫護人員和其他患者的安全。
（五）呼吸內科病房：呼吸道疾病患者的 “清新空間”
呼吸內科的患者大多患有哮喘、慢性阻塞性肺疾病、塵肺等氣道敏感疾病，對風沙、PM2.5 等污染物的耐受性極低。醫院呼吸內科病房的通風系統配備了 H12 級高效過濾器，通過每小時 10 - 12 次的空氣置換，能夠將病房內的 PM2.5 濃度控制在 25μg/m3 以下，微生物濃度控制在 80CFU / 立方米以下，沙塵顆粒攔截率達到 98% 以上，為患者提供了一個相對清新、潔凈的呼吸環境。
對于重癥哮喘、塵肺患者的病房，在床頭專門配備了小型高效凈化裝置。這些裝置內置了 PM2.5 實時監測模塊，能夠實時監測病房內的 PM2.5 濃度，并將數據同步傳輸至護士站。醫護人員可以根據污染情況及時調整通風頻率，確保患者始終處于一個良好的空氣質量環境中。同時，凈化裝置還具備加濕功能，能夠有效緩解干燥空氣對患者氣道的刺激，減輕患者的痛苦。
結合嘉峪關的地域特點，過濾器的濾料會定期進行沙塵吸附能力檢測。在風沙高發季節（3 - 5 月），會適當縮短前置過濾器的更換周期，確保高效過濾器始終處于最佳工作狀態。通過這些措施，有效減輕了患者的氣道負擔，為患者的病情恢復提供了有力支持。
三、全流程維護與更換管理體系
（一）日常維護的標準化操作
定期巡檢：醫院建立了一套完善的高效過濾器全生命周期維護制度，充分考慮到嘉峪關多風沙、空氣干燥的地域特點，通過精細化管理確保過濾器的持續穩定運行。運維人員每周都會進行現場巡檢，重點檢查過濾器的外框是否出現變形，密封膠條是否老化開裂，濾料是否存在破損或者因沙塵堆積而導致堵塞的情況。特別是對于呼吸內科、ICU 等對空氣質量要求較高的區域，會更加密切關注過濾器的沙塵附著情況。一旦發現問題，會及時進行記錄，并迅速啟動維修流程，如及時清理外框上的沙塵，更換老化的密封膠條等。同時，利用先進的管道內窺鏡對通風管道內的過濾器狀態進行遠程檢查，全面排查管道內沙塵堆積的情況，實現了對過濾器狀態的 “無死角” 監控。
阻力監測：每臺高效過濾器的前后兩端均安裝了智能壓差計，能夠實時采集過濾器的阻力數據，并將這些數據上傳至醫院的智慧運維平臺。當過濾器的阻力達到初阻力的 1.2 倍時，平臺會自動發送預警信息，提示工作人員及時清洗或更換前置的初效、中效過濾器。在風沙高發季節，前置過濾器由于需要攔截大量的沙塵，其阻力往往會快速升高，因此及時的預警能夠確保系統的正常運行。當阻力達到初阻力的 1.8 倍時，平臺會自動生成更換工單，通知運維人員做好更換過濾器的準備工作，確保過濾器始終處于高效運行狀態。
環境清潔：每月對過濾器所在的空調機房、通風管道進行全面的清潔消毒工作。采用負壓吸塵設備仔細清除積塵及沙塵顆粒，確保環境的清潔衛生。隨后，用濃度為 500mg/L 的含氯消毒劑對管道內壁進行認真擦拭消毒，殺滅可能存在的微生物。每季度采用煙霧測試法對過濾器的密封性進行檢測，確保過濾器無漏風現象，保證其過濾效果。針對嘉峪關空氣干燥、沙塵多的特點，定期對空調機房進行防塵處理，在進風口加裝防塵網，減少沙塵進入系統內部。同時，對過濾器的外框進行定期擦拭，防止沙塵堆積影響設備的散熱和正常運行。
（二）更換周期與判定標準
常規更換周期：普通病房通風系統的高效過濾器，在維護得當的情況下，更換周期設定為 2 年。而 ICU、手術室等污染負荷較高的核心區域，由于對空氣質量的要求更為嚴格，更換周期縮短至 1 - 1.5 年。感染性疾病科病房的過濾器，鑒于其接觸病原體的風險較高，更換周期被嚴格控制在 1 年以內。呼吸內科病房的過濾器，由于需要長期應對風沙與 PM2.5 的吸附負荷，更換周期為 1.5 年。并且，在每年 3 - 5 月的風沙高發季后，以及 11 - 次年 1 月的 PM2.5 高發季后，都會各增加一次全面檢測。若在檢測中發現過濾器的阻力或過濾效果不達標，則會提前進行更換，以確保過濾器的性能始終滿足使用要求。
核心判定指標：以過濾器的阻力與空氣質量檢測結果作為核心判定依據。當過濾器的阻力達到初阻力的 2 倍時，無論其使用時間長短，都必須立即進行更換，以保證過濾器的正常運行和過濾效果。醫院每季度都會委托第三方檢測機構對各潔凈區域進行全面的空氣質量檢測，重點檢測塵埃粒子數、微生物濃度、PM2.5 濃度及沙塵顆粒含量等指標。若任意一項指標出現超標情況，且在排除通風系統故障等其他因素后，判定為過濾器失效，醫院會立即啟動緊急更換程序，確保醫院內部的空氣質量始終符合標準。
（三）規范更換流程與風險防控
術前準備：在更換高效過濾器之前，首先關閉對應區域的通風空調系統，并切斷電源，確保操作環境的安全。操作人員需穿戴潔凈工作服、N95 口罩、無菌手套、鞋套及防護眼鏡，做好個人防護措施。在呼吸內科、感染性疾病科等特殊區域進行更換時，操作人員還需額外佩戴防塵面罩，防止沙塵與病原體的吸入。準備好新的過濾器、密封膠、無塵布、消毒噴霧等工具，并對更換區域進行 30 分鐘的空氣消毒，采用過氧化氫噴霧消毒的方式，確保更換區域的環境安全。同時，在更換區域周邊鋪設防塵布，減少沙塵在更換過程中的擴散。
舊濾器拆除：采用 “密封包裹拆除法” 進行舊過濾器的拆除工作。先用無菌塑料薄膜將舊過濾器完全包裹并密封，特別是對于呼吸內科等吸附較多沙塵的過濾器，需進行多層包裹，以防止濾料上的沙塵、污染物脫落飛揚。然后拆除固定螺栓，將舊過濾器小心拆除，并立即將其轉運至醫療廢棄物專用暫存間。由有資質的專業機構對舊過濾器進行無害化處理，確保沙塵與病原體不會擴散到環境中，避免對環境和人員造成危害。
安裝與密封：在安裝新過濾器時，仔細核對新過濾器的型號、規格與安裝要求是否一致。按照 “對位 - 貼合 - 固定” 的步驟進行安裝，確保過濾器與框架實現無縫貼合。安裝完成后，使用雙組分聚氨酯密封膠
