生物安全柜中HEPA 過濾器與ULPA 過濾器的區別

生物安全柜中HEPA 過濾器與ULPA 過濾器的區別

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

一、HEPA 和 ULPA 過濾器的結構及其工作原理

      從結構和化學角度來說，HEPA 和 ULPA 過濾器非常相似。這些過濾器用于生物安全柜，其中氣流（由電機驅動）攜帶有害氣體和顆粒物。兩種類型的過濾器都使用尺寸在 0.5 微米到 2 微米之間的隨機排列的硅酸硼纖維（玻璃纖維）墊。墊子之間的間隙允許煙霧、化學物質、氣體和蒸汽通過過濾器移動到排氣口，從當地大氣中去除氣體。該氣流攜帶的顆粒物不會通過過濾器并卡在過濾器中，從而將其從大氣中移除。

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

二、去除顆粒物

    HEPA 和 ULPA 過濾器均受 NSF/ANSI 49 標準管轄，不同的過濾器必須具有特定特性并達到特定性能水平才能歸類為 HEPA 或 ULPA 過濾器。標準 NSF/ANSI 49 規定生物安全柜需要使用 C 或 J 型 HEPA 過濾器，而對于 ULPA 過濾器，須使用 F 型和 K 型過濾器。濾波器需要滿足使用 IEST-RP-CC001 測試方法制定的測試標準。使用這些方法，C 型 HEPA 過濾器必須以至少 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。

    對于 ULPA 過濾器，F 型過濾器必須去除 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 過濾器一樣，ULPA 過濾器可以去除比測試尺寸更小和更大的顆粒，但 ULPA 過濾器的測試設置了低效率，因此 ULPA 過濾器總是比 HEPA 過濾器從空氣中去除更多的顆粒物。根據 EN1822-1，在穿透粒徑 (MPPS) 下必須達到 99.9995% 的效率才能歸類為 ULPA 過濾器。

三、成本差異

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

    ULPA 過濾器的密度越高，意味著機柜的氣流動力學產生的阻力越大。這通常通過使用更大的鼓風機或多個鼓風機來克服，與單個標準尺寸的鼓風機相比，安裝和維護成本也更高。此外，與 HEPA 過濾器相比，通過 ULPA 過濾器的空氣流量減少 20-50%。要使相同體積的空氣通過 ULPA 過濾器，與使用 HEPA 過濾器（假設尺寸相同）相比，這樣做需要更大的力。

    因此，要使用 ULPA 過濾器而不是 HEPA 過濾器來保持相同水平的氣流和保護，要么需要增加過濾器深度，要么需要增加過濾面積，要么需要增加電機或鼓風機的功率。在增加過濾器深度/面積時，它會增加可以通過的空氣量，但您可能需要增加生物安全柜的尺寸，這可能會增加生物安全柜的購買成本。