فلاتر ULPA مقابل فلاتر HEPA: ما الفرق بينهما ولماذا هو مهم؟

افهم متى ولماذا يجب عليك اختيار HEPA أو ULPA.

يتم ذكر فلتر HEPA بشكل متكرر في هذه المدونة لأنها تقنية فعالة تعتبر أساسية لمهمة Coocasz: حماية المرضى في المستشفيات والبيئات الخطرة الأخرى من الغبار ومسببات الأمراض.

في حين أن جميع فلاتر HEPA (هواء الجسيمات عالي الكفاءة) تفي بمعايير ASME وDOE البالغة 99.97 %، إلا أن بعضها أكثر كفاءة. على سبيل المثال، تتمتع وظيفة مرشح HEPA لدينا بكفاءة تبلغ 99.99 %. نحن نسمي هذا الترشيح بـ HEPA "الدرجة الطبية".

هيبا	ULPA
99.97 99.97 % من الجسيمات التي يصل حجمها إلى 0.3 ميكرومتر	99.999 % 99.999 % من الجسيمات حتى حجم 0.12 ميكرومتر

لعلك تعلم أن هناك مرشحًا يزيل الجسيمات الأصغر حجمًا: مرشح ULPA (هواء الجسيمات المنخفضة جدًا). يتطلب معيار ULPA إزالة 99.999 % من جميع الجسيمات التي يصل حجمها إلى 0.12 ميكرون. يبدو هذا أكثر فعالية بكثير من HEPA، لذا فإنه يثير سؤالاً وجيهاً: عند المقارنة بين مرشحات ULPA و HEPA، لماذا نتمسك بـ HEPA؟

على حد تعبير ريكي ريكاردو: لدينا بعض التفسيرات لنقوم بها.

كيف يعمل الترشيح؟

لننتقل أولاً لفهم سلوك الجسيمات التي تتحرك عبر مرشحات الهواء. يتكون كل من مرشحات HEPA وULPA من عدد لا يحصى من الخيوط الصغيرة من ألياف زجاج البورسليكات الدقيقة المرتبة عشوائيًا.

عندما تتدفق الجسيمات عبر هذه المتاهة الضخمة من الألياف، يتم إعاقتها بواسطة آليات فيزيائية مختلفة. وأهم ثلاث آليات هي الاعتراض والفصل بالقصور الذاتي والانتشار.

بعيدًا عن العمل كغربال بسيط، فإن مرشح الهواء الليفي يتحدى في الواقع الحس السليم من خلال محاصرة الجسيمات الأصغر والأكبر حجمًا بشكل أكثر فعالية من الجسيمات متوسطة الحجم. إن أسوأ حجم للجسيمات هو 0.3 ميكرومتر، وكانت هذه الحقيقة حاسمة بالنسبة لمعايير تصميم مرشح HEPA.

أنظمة فلتر ULPA مقابل أنظمة فلتر HEPA

حسنًا، ولكن إذا كان ULPA أفضل من HEPA ويلتقط جزيئات أكثر وأصغر (مثل الفيروسات الصغيرة)، فلماذا ما زلنا نستخدم HEPA؟

لأن كلمة "أفضل" في هذه الحالة لا تنطبق إلا بالمعنى الضيق. في حين أن مرشحات ULPA تلتقط المزيد من الجسيمات في نطاق 0.12 إلى 0.4 المراوغ، فهي مطلوبة فقط للتطبيقات المتخصصة مثل تصنيع الإلكترونيات الدقيقة أو المختبرات الطبية، أو إزالة الجسيمات من غرف التنظيف أو تصفية الأبخرة الجراحية السامة الناتجة أثناء العمليات الجراحية الكهربائية.

من ناحية أخرى، تُستخدم مرشحات HEPA بشكل أكثر شيوعًا لأنها تعتبر مثالية لمعظم التطبيقات البيولوجية، بما في ذلك الرعاية الصحية. ومن الأمثلة على السبب الذي يجعل مرشحات HEPA تعمل بشكل جيد في المستشفيات هو حقيقة أن الفيروسات الأصغر من 0.3 ميكرون، والتي يمكن أن تمر نظريًا من خلال مرشح HEPA، عادة ما تكون محمولة على جزيئات أكبر مثل اللعاب أو العرق وبالتالي يتم احتجازها.

باختصار، إليك بعض عيوب استخدام مرشحات ULPA.

تدفق الهواء المقيد: السبب الرئيسي الذي يمنعك من استبدال فلتر ULPA بفلتر HEPA هو أن فلتر ULPA أكثر تقييدًا. كما ناقشنا في هذه المدونة قبل بضع سنوات، فإن تدفق الهواء هو الفرق الرئيسي بين HEPA وULPA. تقلل الوسائط الأكثر كثافة لمرشح ULPA من تدفق الهواء بمقدار 20 إلى 50 % للمرشحات من نفس الأبعاد. هذا الانخفاض الأكبر في الضغط من شأنه أن يقلل من مقياس مهم، وهو تغيرات الهواء في الساعة، إلى مستوى منخفض غير مقبول، مما يؤدي إلى انخفاض جودة الهواء في الغرفة.

ارتفاع التكاليف: ونظرًا لأن مرشحات ULPA تحتوي على وسيط ترشيح أكثر كثافة وتصنيعها أكثر صعوبة من مرشحات HEPA، فإن تكلفتها تزيد بحوالي 35 في المائة عن مرشحات HEPA. وتكلفة المرشحات ليست سوى جزء من القصة. إن تطوير نظام ULPA الذي يوفر نفس أداء ACH الذي يوفره نظام HEPA سيتطلب مرشحًا أكبر للتعويض عن التدفق الأكثر تقييدًا وربما منفاخًا أكثر قوة، مما يجعل نظام الترشيح بأكمله أكبر وأكثر تكلفة.

عمر خدمة أقصر: والسبب الآخر الذي يجعل مرشحات ULPA أكثر تكلفة هو عمرها الافتراضي الأقصر، والذي يتراوح متوسطه من خمس إلى ثماني سنوات مقارنة بحوالي 10 سنوات لمرشحات HEPA في الاستخدام المماثل. بالإضافة إلى ذلك، غالبًا ما تُستخدم المرشحات المسبقة لحماية المرشحات الأدق في المراحل النهائية، لذلك قد تكون هناك حاجة إلى ترشيح مسبق إضافي لحماية مرشح ULPA.

الخاتمة

على الرغم من أنها قد تبدو فكرة جيدة في البداية استبدال فلتر HEPA بفلتر ULPA ببساطة، نأمل أن تفهم الآن لماذا لن ينجح ذلك. يجب أن يكون نظام الترشيح المصمم لتدفق هواء معين مصممًا لمراعاة مقاومة التدفق لعنصر المرشح، وسيكون مرشح ULPA مقيدًا للغاية في نظام مصمم ل HEPA. والأهم من ذلك، فإن ترشيح ULPA سيكون مبالغًا فيه في معظم التطبيقات إذا تم استخدامه بدلاً من HEPA.

في كثير من الأحيان تفشل الإجراءات، حتى عند استخدام المعدات الصحيحة. ولذلك، من المهم للغاية اتباع احتياطات مكافحة العدوى الموضحة في مصفوفة ICRA، مثل تركيب الحواجز المؤقتة بشكل صحيح، وخلق بيئة ضغط سلبي باستخدام آلات الترشيح HEPA والتنظيف باستخدام المكانس المرشحة HEPA.

بالنسبة لأولئك المكلفين بالحد من الغبار ومسببات الأمراض المحمولة جواً في أعمال الإنشاءات الخاصة بالرعاية الصحية، لا تزال مرشحات HEPA هي المعيار الموصى به.