Bài viết Kỹ thuật By Kỹ Thuật Công Nghiệp Ánh Dương

Bài viết Kỹ thuật By Kỹ Thuật Công Nghiệp Ánh Dương

Bộ lọc không khí HEPA: Phân loại, kiểm tra và ứng dụng

Giới thiệu

Bài viết này sẽ đi sâu vào tìm hiểu về bộ lọc HEPA và cách sử dụng chúng.

Bạn sẽ tìm hiểu thêm về các chủ đề như:

  • Bộ lọc HEPA là gì?
  • Cách thức hoạt động của bộ lọc HEPA
  • Phân loại bộ lọc HA
  • Quy trình sản xuất bộ lọc HEPA
  • Ứng dụng của bộ lọc HEPA
  • Và còn nhiều hơn thế nữa…
 

Tìm hiểu về bộ lọc HEPA

Bộ lọc HEPA là thiết bị lọc không khí tiên tiến được thiết kế để giữ lại các hạt cực nhỏ, xuống đến một micron (µ), hay một phần triệu mét. Các bộ lọc này là thành phần thiết yếu của máy lọc không khí vì chúng đáp ứng các tiêu chuẩn nghiêm ngặt về loại bỏ chất gây ô nhiễm. Thuật ngữ HEPA viết tắt của High Efficiency Particulate Air (Lọc không khí hiệu quả cao), xác định một tiêu chuẩn cho các hệ thống lọc không khí có khả năng loại bỏ thành công ngay cả những hạt nhỏ nhất.

Để được coi là bộ lọc HEPA, nó phải có khả năng giữ lại ít nhất 99,9% các hạt trong không khí, bao gồm cả những hạt nhỏ đến 0,3 micromet. Các bộ lọc này có khả năng loại bỏ nhiều loại chất gây ô nhiễm khác nhau như mạt bụi, lông thú cưng, phấn hoa, khói, bào tử nấm mốc và vô số các chất ô nhiễm siêu nhỏ khác không thể nhìn thấy bằng mắt thường.

Hệ thống lọc HEPA dẫn không khí qua một lưới sợi mịn đan chặt, giúp giữ lại các hạt gây hại. Lưới phức tạp này, bao gồm hàng ngàn sợi nhỏ, có khả năng thu giữ hiệu quả ngay cả những chất gây ô nhiễm nhỏ nhất. Mặc dù tất cả các bộ lọc HEPA đều tuân thủ một tiêu chuẩn cụ thể, nhưng vẫn có nhiều phân loại khác nhau để thể hiện mức độ hiệu quả lọc khác nhau.

Bộ lọc HEPA hoạt động như thế nào?

Khi nói về bộ lọc HEPA , điều quan trọng là phải phân biệt giữa bộ lọc “HEPA đích thực” và những bộ lọc được dán nhãn là “tương tự HEPA”, “kiểu HEPA” hoặc “kiểu HEPA”. Một bộ lọc phải loại bỏ 99,97% các hạt trong không khí nhỏ đến 0,3 micron mới được coi là bộ lọc HEPA đích thực. Tiêu chuẩn nghiêm ngặt này về lọc không khí, do Cơ quan Bảo vệ Môi trường (EPA) đặt ra và được các cơ quan quản lý khác áp dụng, đảm bảo mức độ lọc không khí cao nhất thường được sử dụng trong các ứng dụng y tế, phòng thí nghiệm, phòng sạch và dân dụng. EPA sử dụng thang điểm từ “A” (kém hiệu quả nhất) đến “E” (hiệu quả nhất), dựa trên các tiêu chuẩn lọc của quân đội và công nghiệp.

Bộ lọc HEPA hoạt động như một phương tiện lọc không khí tiên tiến, hoạt động tương tự như lưới lọc hoặc rây nhưng có thiết kế phức tạp hơn nhiều, giúp thu giữ và giữ lại hiệu quả các hạt và chất ô nhiễm cực nhỏ trong không khí, bao gồm chất gây dị ứng, mạt bụi, bào tử nấm mốc, bụi mịn, lông thú cưng, các hạt khói và một số vi khuẩn và virus thường thấy trong không khí trong nhà.

Quá trình lọc HEPA thực sự hoạt động thông qua bốn cơ chế chính—va đập, chặn bắt, khuếch tán và hút tĩnh điện—đảm bảo loại bỏ các hạt có kích thước khác nhau. Các hạt lớn hơn được lọc bỏ trước, trong khi các hạt mịn và siêu mịn được giữ lại dần dần khi không khí đi qua các sợi nhiều lớp của bộ lọc. Quá trình tinh vi này rất quan trọng để duy trì chất lượng không khí trong nhà (IAQ), giảm tiếp xúc với các chất gây ô nhiễm trong không khí có hại và tăng cường sức khỏe đường hô hấp. Hiệu quả tổng thể của bộ lọc HEPA có thể được minh họa bằng sơ đồ bên dưới.

Quy trình lọc bằng bộ lọc HEPA

Va chạm quán tính

Khi các hạt có đường kính từ 1,0 μm trở lên (như phấn hoa, bụi và một số bào tử nấm mốc) đi vào bộ lọc HEPA, chúng va chạm với cấu trúc sợi dày đặc của bộ lọc và quá lớn để đi qua. Cơ chế này, được gọi là va chạm quán tính , giúp thu giữ hiệu quả hầu hết các chất gây ô nhiễm và các hạt vật chất lớn trong không khí.

Để kéo dài tuổi thọ của bộ lọc HEPA và cải thiện hiệu suất tổng thể của hệ thống, hầu hết các máy lọc không khí và thiết bị thông gió chất lượng cao đều bao gồm một bộ lọc sơ cấp để giữ lại các hạt lớn hơn trước khi không khí đến lớp lọc HEPA. Mặc dù các hạt có kích thước 1,0 μm được coi là lớn trong bối cảnh lọc HEPA, nhưng chúng vẫn cực kỳ nhỏ so với các vật thể có thể nhìn thấy như tóc người hoặc hạt cát. Hình ảnh bên dưới giúp bạn hình dung kích thước hạt và hiệu quả so sánh của bộ lọc HEPA trong việc loại bỏ các chất ô nhiễm siêu nhỏ:

Khu vực chặn bắt

Sau va chạm quán tính, các hạt có kích thước từ 0,3 μm đến 1 μm (như bụi mịn, một số vi khuẩn và một số hạt khói) sẽ gặp giai đoạn chặn của bộ lọc. Khi các hạt nhỏ này di chuyển qua bộ lọc cùng với luồng không khí, chúng cố gắng vượt qua mê cung các sợi nhưng không thể vượt qua được do kích thước vật lý và quán tính của chúng, và bị giữ lại do tiếp xúc trực tiếp với vật liệu lọc .

Trong giai đoạn lọc quan trọng này, các hạt nhỏ đến 0,1 μm bám vào các sợi của bộ lọc và được giữ lại, góp phần vào hiệu quả cao của bộ lọc trong việc thu giữ các chất độc hại trong không khí. Đặc tính này làm cho bộ lọc HEPA trở nên vô cùng giá trị trong các môi trường đòi hỏi kiểm soát ô nhiễm chính xác, chẳng hạn như bệnh viện, phòng sạch, trường học và thậm chí cả hệ thống HVAC trong các ngôi nhà hiện đại.

Khi lượng chất bẩn trong bộ lọc tăng lên và nhiều chất gây ô nhiễm bị giữ lại, lực cản luồng khí của bộ lọc HEPA cũng sẽ tăng lên, đòi hỏi phải thay thế bộ lọc thường xuyên hoặc bảo trì định kỳ. Không giống như giai đoạn va đập quán tính, được bảo vệ bởi bộ lọc sơ cấp, giai đoạn chặn chỉ dựa vào vật liệu lọc chính để giữ lại các hạt.

Chuyển động Brownian

Ở giai đoạn này của quá trình lọc HEPA, các hạt trở nên cực kỳ nhỏ – thường dưới 0,1 μm – đến mức chúng có khối lượng không đáng kể và di chuyển thất thường theo hình zigzag ngẫu nhiên. Hiện tượng này, được gọi là chuyển động Brownian , là kết quả của sự va chạm liên tục giữa các hạt siêu nhỏ này với các phân tử khí trong không khí.

Mặc dù có kích thước nhỏ bé, bộ lọc HEPA được thiết kế tỉ mỉ để xử lý chuyển động Brownian, đảm bảo kiểm soát các hạt siêu mịn như khói, vi rút, hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) và các sản phẩm phụ của quá trình đốt cháy. Mô hình hóa tiên tiến và thử nghiệm nghiêm ngặt xác nhận rằng bộ lọc không khí HEPA vẫn hiệu quả trong việc loại bỏ ngay cả các mầm bệnh và chất gây ô nhiễm nhỏ nhất trong không khí bằng cách kết hợp cả lực cơ học và lực tĩnh điện.

Bộ phận khuếch tán

Các hạt siêu nhỏ và hạt nano (nhỏ đến 0,1 μm) này đi vào phần khuếch tán của bộ lọc HEPA, nơi các sợi được sắp xếp theo hướng ngẫu nhiên, không tuyến tính. Khi các hạt siêu mịn này chuyển động Brown và va chạm liên tục với nhau, chúng mất động năng và có nhiều khả năng tiếp xúc và bám vào các sợi lọc — một hiện tượng đôi khi được gọi là lắng đọng khuếch tán .

Lực hút tĩnh điện

Các hạt rất nhỏ—như khói, mùi hôi, khói hóa chất và chất ô nhiễm công nghiệp—thường mang điện tích tĩnh điện. Các sợi thủy tinh hoặc sợi tổng hợp mịn được sử dụng trong vật liệu lọc HEPA hiện đại cũng duy trì điện tích tĩnh điện. Điều này tạo ra lực hút giữa các điện tích trái dấu, giúp tăng cường khả năng giữ lại các hạt bụi trong không khí khó bắt nhất của bộ lọc .

Sự phối hợp nhịp nhàng của năm cơ chế này cho phép bộ lọc True HEPA loại bỏ các hạt bụi mịn một cách vượt trội, đáp ứng các tiêu chuẩn nghiêm ngặt của ngành và quy định về lọc không khí trong nhà. Sơ đồ sau đây tóm tắt các giai đoạn chính của quá trình lọc HEPA.

Giảm áp suất

Hệ thống lọc HEPA chắc chắn sẽ gây ra sự sụt giảm áp suất trong luồng không khí vì mạng lưới sợi lọc dày đặc hạn chế sự chuyển động của không khí trong khi tối đa hóa khả năng giữ lại các hạt. Mức độ sụt giảm áp suất này phụ thuộc vào các biến số bao gồm cấp độ lọc HEPA, thành phần vật liệu lọc, độ dày, thiết kế hệ thống, tích hợp bộ lọc sơ cấp và công suất của bộ xử lý không khí (quạt). Các bộ lọc HEPA công nghiệp và thương mại điển hình được thiết kế để duy trì lưu lượng không khí hiệu quả—lên đến 250 feet mỗi phút (FPM) hoặc hơn—đồng thời giảm thiểu tổn thất năng lượng và hao mòn cơ học theo thời gian.

Hiệu suất và tuổi thọ có mối liên hệ mật thiết: khi bộ lọc HEPA giữ lại ngày càng nhiều chất ô nhiễm dạng hạt, lực cản của nó đối với luồng không khí tăng lên, gây ra sự sụt giảm áp suất đáng kể hơn. Nếu tình trạng này tiếp diễn mà không được kiểm soát, chi phí năng lượng sẽ tăng, chất lượng không khí tổng thể giảm và tải trọng lên thiết bị HVAC hoặc thiết bị lọc không khí sẽ tăng lên. Để đạt hiệu suất hệ thống tối ưu và chất lượng không khí trong nhà tối đa, bộ lọc HEPA phải được kiểm tra thường xuyên và thay thế theo hướng dẫn của nhà sản xuất dựa trên các phép đo lưu lượng không khí, tình trạng bộ lọc và môi trường sử dụng.

Nếu bạn đang phân vân giữa các loại máy lọc HEPA hoặc máy lọc không khí, hãy xem xét các thông số như độ giảm áp suất, tuổi thọ bộ lọc, hiệu quả loại bỏ chất ô nhiễm được chứng nhận và các yêu cầu cụ thể về chất lượng không khí trong nhà của không gian bạn. Việc tham khảo ý kiến ​​chuyên gia từ các nhà cung cấp bộ lọc HEPA uy tín hoặc các chuyên gia HVAC có thể đảm bảo lựa chọn của bạn đáp ứng cả các tiêu chuẩn về sức khỏe và quy định .

Ứng dụng và lợi ích của bộ lọc HEPA

Bộ lọc HEPA được sử dụng rộng rãi trong nhiều môi trường khác nhau để nâng cao độ tinh khiết của không khí. Trong môi trường dân cư, chúng giúp giảm bớt các triệu chứng dị ứng và hen suyễn bằng cách loại bỏ các chất gây dị ứng và bụi trong không khí. Trong các cơ sở chăm sóc sức khỏe, chúng là yếu tố không thể thiếu trong việc kiểm soát nhiễm trùng, loại bỏ vi khuẩn và các hạt mang virus khỏi không khí. Các phòng sạch công nghiệp và phòng thí nghiệm sử dụng bộ lọc HEPA để duy trì không gian làm việc không bị ô nhiễm, điều cần thiết cho sản xuất dược phẩm, sản xuất điện tử và công nghệ sinh học. Các cơ sở giáo dục, văn phòng thương mại và địa điểm dịch vụ khách sạn tận dụng hệ thống HVAC và máy lọc không khí được trang bị HEPA để bảo vệ người sử dụng khỏi các chất gây ô nhiễm có hại và cải thiện chất lượng không khí trong nhà (IAQ) nói chung .

Việc lựa chọn hệ thống lọc HEPA phù hợp phụ thuộc vào việc hiểu rõ hiệu quả loại bỏ cần thiết, các loại chất gây ô nhiễm hiện có và yêu cầu lưu lượng không khí đặc thù của ứng dụng của bạn. Luôn luôn xác nhận rằng các sản phẩm được chứng nhận độc lập đáp ứng hoặc vượt quá các tiêu chuẩn EPA và ISO về lọc hạt.

Cho dù bạn đang muốn lắp đặt bộ lọc HEPA trong nhà, nâng cấp hệ thống xử lý không khí phòng sạch của cơ sở hoặc tìm kiếm các sản phẩm lọc không khí hiệu suất cao, việc hợp tác với các nhà sản xuất và nhà cung cấp uy tín sẽ đảm bảo giá trị lâu dài, tuân thủ các quy định và sự an tâm.

Phân loại bộ lọc HEPA là gì?

HEPA, hay Lọc Không Khí Hiệu Suất Cao, là công nghệ lọc không khí tiên tiến có khả năng loại bỏ ít nhất 99,97% đến 99,99% các hạt siêu nhỏ trong không khí, bao gồm bụi, phấn hoa, bào tử nấm mốc, vi khuẩn và khói. Được các cơ quan quản lý như EPA (Cơ quan Bảo vệ Môi trường), EN (Tiêu chuẩn Châu Âu) và IEST (Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường) chứng nhận, tiêu chuẩn HEPA bao gồm nhiều cấp độ hiệu quả lọc không khí và khả năng giữ lại các hạt bụi. Các tiêu chuẩn này rất quan trọng để đảm bảo chất lượng không khí trong nhà và tuân thủ các quy định trong cả môi trường thương mại và công nghiệp.

Trong hai thập kỷ qua, bộ lọc HEPA đã trở nên không thể thiếu không chỉ trong hệ thống HVAC dân dụng mà còn trong các môi trường công nghiệp chuyên biệt như phòng sạch, bệnh viện, sản xuất dược phẩm, phòng thí nghiệm và sản xuất điện tử. Các cơ quan quản lý và tổ chức quốc tế đã phát triển các hệ thống xếp hạng và phân loại bộ lọc không khí để giúp các nhà sản xuất, kỹ sư HVAC và người dùng cuối đánh giá và lựa chọn bộ lọc không khí tốt nhất cho nhu cầu của họ. Quan trọng nhất trong số đó là hệ thống Giá trị Báo cáo Hiệu quả Tối thiểu (MERV), phân loại bộ lọc HEPA theo các bậc hiệu quả cao nhất (MERV 17-20), cho thấy sự phù hợp của chúng cho các ứng dụng quan trọng đòi hỏi khả năng lọc hạt thực sự và làm sạch không khí vượt trội.

Giá trị báo cáo hiệu quả tối thiểu (MERV)

Thang đo MERV là phương pháp tiêu chuẩn trong ngành để đánh giá hiệu quả lọc không khí dựa trên khả năng giữ lại các chất gây ô nhiễm có kích thước khác nhau. Xếp hạng MERV dao động từ 1 đến 20, với bộ lọc HEPA chiếm các cấp cao nhất—MERV 17 đến 20. Điều này cho thấy bộ lọc HEPA có khả năng giữ lại các hạt nhỏ nhất và nguy hiểm nhất trong không khí, bao gồm virus, bụi than, muối biển, khói thuốc lá và vi khuẩn. Bằng cách xác định hiệu suất lọc ở các phạm vi kích thước hạt khác nhau, thang đo MERV đảm bảo các hệ thống lọc không khí có thể được lựa chọn phù hợp với mức độ loại bỏ chất gây ô nhiễm cần thiết.

Bộ lọc HEPA có chỉ số MERV 17-20 được khuyến nghị sử dụng trong môi trường đòi hỏi chất lượng không khí tinh khiết nhất, chẳng hạn như phòng phẫu thuật bệnh viện, phòng sạch quan trọng, nhà máy sản xuất dược phẩm, cơ sở sản xuất chất bán dẫn và bất kỳ khu vực nào có vật liệu sinh học nguy hiểm hoặc chất gây ô nhiễm phóng xạ. Khả năng giữ lại 99,97% hoặc hơn các hạt có kích thước 0,3 micron—kích thước hạt xuyên thấu nhất (MPPS)—của bộ lọc xác nhận sự tuân thủ các tiêu chuẩn HEPA thực sự và đảm bảo cho các ứng dụng yêu cầu loại bỏ hạt nghiêm ngặt. Các bộ lọc này vượt qua mức hiệu quả tối thiểu được quy định bởi hệ thống MERV và thường được ưu tiên sử dụng để kiểm soát chất gây ô nhiễm tiên tiến.

Thang giá trị báo cáo hiệu quả tối thiểu (MERV)
Tiêu chuẩn MERV 52.2 Hiệu suất điểm Hiệu quả điểm bụi dự kiến ​​Std 52. (2) Số vụ bắt giữ trung bình Khoảng kích thước hạt Ứng dụng kích thước điển hình Loại bộ lọc điển hình
1-4 <20% 60 đến 80% >10,0 μm Khu dân cư/
Khu thương mại nhỏ/Bảo vệ thiết bị tối thiểu
Pin sạc vĩnh viễn/Tự sạc (Thụ động) Có thể giặt/Kim loại, Xốp, Vật liệu tổng hợp Tấm dùng một lần Sợi thủy tinh/Vật liệu tổng hợp
5-8 <20% đến 60% <80% đến 95% >3,0-10,0μm Khu công nghiệp VWorkplaces Khu thương mại Better/Khu dân dụng Buồng sơn/Hoàn thiện Bộ lọc xếp nếp, Bộ lọc bề mặt mở rộng, Bộ lọc dạng tấm.
9-12 Từ 40% đến 85% >90% đến 98% 1,0-3,0μm Nơi làm việc tốt hơn/công nghiệp tốt hơn/tòa nhà thương mại tốt hơn/chăm sóc tòa nhà thương mại cao cấp Không có giá đỡ/Bộ lọc bỏ túi/Hộp cứng/Ngăn chứa cứng/Ngăn chứa dạng hộp chữ V
13-16 Từ 70% đến 98% >95% đến 99%   Dịch vụ hút khói, Phẫu thuật tổng quát, Bệnh viện & Y tế Hộp cứng/Hộp lọc cứng Không có giá đỡ/Bộ lọc dạng túi V-Cells
Tiêu chuẩn MERV 52.2 Hiệu quả Ứng dụng điển hình Loại bộ lọc điển hình
17-20 99,97%-99,9999% Phòng phẫu thuật bệnh viện, phòng sạch,
chất gây ô nhiễm sinh học nguy hiểm
, vật liệu hạt nhân.
HEPA
ULPA

Kích thước hạt xuyên thấu tối đa (MPPS)

Năm 1998, Tiêu chuẩn Châu Âu (EN – Europäische Norm) đã đưa ra các phương pháp thử nghiệm toàn diện, hài hòa để phân loại bộ lọc HEPA và ULPA với việc thực hiện tiêu chuẩn EN 1822. Một cải tiến quan trọng của tiêu chuẩn này là thử nghiệm Kích thước hạt xuyên thấu nhất (MPPS), giúp xác định kích thước hạt (thường khoảng 0,1–0,3 μm) có khả năng xuyên thấu vật liệu lọc cao nhất. Thử nghiệm MPPS cho phép phân loại và đảm bảo chất lượng chính xác hơn so với các đánh giá hiệu quả chung. Hiểu biết về MPPS rất quan trọng đối với các ngành công nghiệp yêu cầu tiêu chuẩn sạch không khí cao nhất, chẳng hạn như sản xuất chất bán dẫn, phòng cách ly bệnh viện, phòng sạch dược phẩm và phòng thí nghiệm công nghệ sinh học. Khái niệm MPPS hiện được tham chiếu rộng rãi trong cả thông số kỹ thuật hiệu suất bộ lọc HEPA và ULPA.

Giống như hệ thống MERV, tiêu chuẩn EN 1822 sử dụng các chỉ số hiệu suất để đánh giá hiệu quả lọc và khả năng giữ lại các hạt bụi. Phân loại EN trải dài từ bộ lọc EPA (Efficient Particulate Air) – cung cấp khả năng lọc trên mức trung bình nhưng không phải là HEPA thực sự – đến H13, H14, và cuối cùng là bộ lọc ULPA (Ultra-Low Particulate Air), với hiệu quả lọc vượt quá 99,999%. Mặc dù mục đích của EN là chuẩn hóa việc đánh giá và lựa chọn bộ lọc, nhưng vẫn tồn tại nhiều hệ thống đánh giá khác nhau trên toàn cầu, với các tiêu chuẩn đáng chú ý cũng được thiết lập bởi Hoa Kỳ, Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế (ISO) và IEST. Khi đánh giá một bộ lọc cho ứng dụng của bạn, hãy đảm bảo nó đáp ứng các tiêu chuẩn chứng nhận và hiệu quả liên quan để đạt được chất lượng không khí tối ưu và tuân thủ các quy định.

Phân loại bộ lọc theo tiêu chuẩn EN 1822
  Giá trị tổng thể Giá trị địa phương
Các lớp lọc theo EN 1822 Hiệu quả Sự thâm nhập Hiệu quả Sự thâm nhập
E10 ≥85% <15%
E11 ≥95% ≤5%
≥99% ≤1%
E12 ≥99,5% ≤0,5%
≥99,90% ≤0,1%
H13 ≥99,95% ≤0,05% ≥99,75% ≤0,25%
≥99,99% ≤0,01% ≥99,95% ≤0,05%
H14 ≥99,995% ≤0,005% ≥99,975% ≤0,025%
≥99,999% ≤0,001% ≥99,995% ≤0,005%
U15 ≥99,9995% ≤0,0005% ≥99,9975% ≤0,0025%
≥99,9999% ≤0,0001% ≥99,9995% ≤0,0005%
U16 ≥99,99995% ≤0,00005% ≥99,99975% ≤0,00025%
≥99,99999% ≤0,00001% ≥99,99995% ≤0,00005%
U17 ≥99.999995 ≤0,000005% ≥99,9999% ≤0,0001%

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (IEST)

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (IEST) cung cấp phân loại bộ lọc HEPA chuyên biệt theo các quy trình khoa học và quân sự nghiêm ngặt, đặc biệt là các quy trình được thiết lập bởi Tiêu chuẩn Quân sự (MIL-STD) 282. Được phát triển ban đầu trong Thế chiến II để bảo vệ nhân viên khỏi các hạt phóng xạ trong không khí, các tiêu chuẩn này hiện là nền tảng cho việc kiểm tra bộ lọc HEPA hiện đại để phát hiện rò rỉ và xác nhận hiệu suất trong các ứng dụng nghiên cứu, chăm sóc sức khỏe và sản xuất chính xác cao.

Các loại bộ lọc của IEST bao gồm từ Loại A (bộ lọc HEPA cơ bản phù hợp cho việc lọc không khí trong nhà và hệ thống HVAC của các tòa nhà thương mại) đến các biến thể Loại E, F và ULPA, được thiết kế để kiểm soát ô nhiễm trong phòng sạch bán dẫn, ngành công nghiệp dược phẩm sinh học và các khu vực sản xuất được kiểm soát đòi hỏi tỷ lệ giữ lại hạt cao nhất. Khi lựa chọn bộ lọc, việc hiểu rõ loại bộ lọc là chìa khóa để đảm bảo giải pháp làm sạch không khí đáp ứng cả các yêu cầu về quy định và ứng dụng cụ thể, cho dù mục tiêu là bảo vệ khỏi chất gây dị ứng, kiểm soát nhiễm trùng hay hỗ trợ quy trình vô trùng.

Các loại bộ lọc HEPA IEST
Loại bộ lọc Kiểm thử xâm nhập Kiểm tra quét (Xem ghi chú) Bình luận Xếp hạng hiệu suất tối thiểu
  Phương pháp Bình xịt Phương pháp Bình xịt    
MỘT Tiêu chuẩn quân sự MIL-STD 282 Nhiệt DOP Không có Không có   99,97% * Ở độ phân giải 0,3 μm
B Tiêu chuẩn quân sự MIL-STD 282 Nhiệt DOP Không có Không có Kiểm tra rò rỉ dòng chảy kép 99,97% * Ở độ phân giải 0,3 μm
C Tiêu chuẩn quân sự MIL-STD 282 Nhiệt DOP Máy đo quang DOP đa phân tán   99,99% ở kích thước 0,3 μm
D Tiêu chuẩn quân sự MIL-STD 282 Nhiệt DOP Máy đo quang DOP đa phân tán   99,999% ở kích thước 0,3 μm
E Tiêu chuẩn quân sự MIL-STD 51477 hoặc MIL-STD F51068 Nhiệt DOP Máy đo quang DOP đa phân tán Kiểm tra rò rỉ dòng chảy kép 99,97% ở kích thước 0,3 μm
F IES-RP CC007 Mở Máy đo quang Mở   Độ tinh khiết 99,999% ở kích thước 0,1 đến 0,2 μm

Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế (ISO)

Tiêu chuẩn ISO 29463 là tiêu chuẩn được chấp nhận toàn cầu để phân loại bộ lọc HEPA và ULPA, phù hợp chặt chẽ với tiêu chuẩn EN 1822 về phương pháp thử nghiệm và xác nhận hiệu suất. Được chia thành năm phần, đề cập đến mọi thứ từ phương pháp thử nghiệm đến vật liệu chuyên dụng, ISO 29463 cung cấp một khuôn khổ toàn diện đảm bảo tính nhất quán xuyên biên giới trong việc lựa chọn, sản xuất và chứng nhận bộ lọc không khí cho phòng sạch, sản xuất độ tinh khiết cao và môi trường vô trùng. Các cấp độ ISO trải dài từ ISO 15 E (không phải HEPA) đến ISO 75 U (cấp độ ULPA), cho phép người tiêu dùng và người thiết kế lựa chọn loại bộ lọc chính xác để đáp ứng các quy định và mục tiêu loại bỏ hạt cho ứng dụng của họ.

Theo tiêu chuẩn ISO, bộ lọc HEPA thực sự thường bắt đầu từ ISO 35 H trở lên, với hiệu suất lọc vượt quá 99,95% đối với các hạt có kích thước 0,3 micron – một tiêu chí quan trọng cho việc kiểm soát quy trình và an toàn môi trường trong nhà. Những bộ lọc tuân thủ yêu cầu của EPA thường bắt đầu từ ISO 30 E, đại diện cho một tiêu chuẩn tầm trung, cao hơn các bộ lọc không khí dạng hạt thông thường nhưng thấp hơn khả năng của HEPA hoặc ULPA thực sự. Khi đánh giá các bộ lọc đạt tiêu chuẩn ISO, các ngành công nghiệp không chỉ nên xem xét xếp hạng hiệu suất mà còn cả các tiêu chuẩn (rò rỉ) tại địa phương, nhằm đảm bảo khả năng bảo vệ đồng đều trên toàn bộ bề mặt của bộ lọc.

Tiêu chuẩn lọc ISO
Lớp bộ lọc Hiệu suất tổng thể (%) Cục bộ hoặc rò rỉ
Độ xuyên thấu (%)
ISO 15 E ≥95 NA
ISO 20 E ≥99 NA
ISO 25 E ≥99,5 NA
ISO 30 E ≥99,90  
ISO 35 H⁴ ≥99,95 ≤0,25
ISO 40 H⁴ ≥99,99 ≤0,05
ISO 45 H⁴ ≥99,995 ≤0,025
ISO 50 U ≥99,999 ≤0,005
ISO 55 U ≥99,9995 ≤0,0025
ISO 60 U ≥99,9999 ≤0,0005
ISO 65 U ≥99,99995 ≤0,00025
ISO 70 U ≥99.99999 ≤0,0001
ISO 75 U ≥99.999995 ≤0,0001
Bảng 1 – Các lớp lọc ISO

Tóm tắt các tiêu chuẩn

Mặc dù Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế (ISO) thường là cơ quan hàng đầu về các tiêu chuẩn sản xuất và công nghiệp, nhưng bộ lọc HEPA có nhiều hệ thống phân loại khác nhau được phát triển bởi các quốc gia và tổ chức chuyên nghiệp khác nhau. Các tiêu chuẩn được công nhận rộng rãi này—bao gồm MERV, EN 1822, IEST và ISO 29463—cung cấp nhiều khuôn khổ để đo lường khả năng giữ lại hạt bụi, hiệu quả lọc không khí và tính phù hợp ứng dụng. Hiểu rõ các hệ thống này sẽ giúp bạn lựa chọn bộ lọc HEPA tốt nhất cho các yêu cầu cụ thể về hệ thống HVAC, phòng sạch hoặc không khí trong quy trình sản xuất của mình, cho dù bạn đang tìm kiếm khả năng kiểm soát chất gây dị ứng trong nhà, kiểm soát ô nhiễm trong sản xuất nhạy cảm, hay lọc vi sinh vật trong không khí tiên tiến cho các phòng thí nghiệm nghiên cứu và bệnh viện.

Ban đầu được thiết kế để bảo vệ nhân viên khỏi các hạt bụi độc hại và phóng xạ, công nghệ lọc HEPA đã phát triển song song với nhu cầu của các ngành công nghiệp hiện đại và sức khỏe cộng đồng. Ngày nay, các bộ lọc HEPA và ULPA thực sự rất cần thiết trong nhiều lĩnh vực, từ chăm sóc sức khỏe (bảo vệ chống lại sự lây truyền bệnh trong không khí và các chất gây dị ứng), đến vi điện tử (môi trường không bụi), sản xuất dược phẩm, chế biến thực phẩm và cơ sở hạ tầng quan trọng, mang lại sự bảo vệ đáng tin cậy, cải thiện chất lượng không khí và tuân thủ các quy định.

  • Mẹo: Khi chọn bộ lọc HEPA, hãy luôn đánh giá thông số kỹ thuật của bộ lọc, tìm kiếm chứng nhận phù hợp (như xếp hạng ISO hoặc EN), và xem xét các yêu cầu về khả năng giữ lại hạt tối thiểu và lưu lượng gió của ứng dụng. Để biết thêm chi tiết kỹ thuật, hãy tham khảo ý kiến ​​chuyên gia lọc không khí hoặc nhà thiết kế hệ thống HVAC được chứng nhận.

Bộ lọc hạt siêu nhỏ (ULPA)

Bộ lọc ULPA mang lại khả năng lọc không khí cao hơn cả bộ lọc HEPA tiêu chuẩn. Bộ lọc không khí siêu mịn (ULPA) có khả năng giữ lại ít nhất 99,999% các chất gây ô nhiễm trong không khí có đường kính từ 0,12 µm trở lên, lý tưởng cho môi trường phòng sạch quan trọng, sản xuất dược phẩm và các ứng dụng cần giảm thiểu ô nhiễm phân tử. Với cấu trúc sợi dày đặc và sắp xếp ngẫu nhiên hơn so với vật liệu HEPA, bộ lọc ULPA có thể loại bỏ nhiều loại hạt siêu nhỏ hơn, bao gồm bụi mịn, khói, vi khuẩn và một số loại virus. Ngoại lệ duy nhất là một số hạt virus siêu nhỏ, có thể nằm ngoài phạm vi loại bỏ của ULPA. Bộ lọc ULPA thường được sử dụng trong sản xuất chất bán dẫn, phòng thí nghiệm công nghệ sinh học và các khu vực lắp ráp chính xác cao, nơi yêu cầu không khí siêu sạch là một quy trình hoặc yêu cầu về sức khỏe.

Bộ lọc HEPA cho ống dẫn và quạt

Các thiết bị lọc HEPA dạng ống dẫn và quạt đóng vai trò thiết yếu trong phòng sạch, phòng thí nghiệm, bệnh viện và môi trường dược phẩm, nơi việc kiểm soát nồng độ hạt trong không khí và duy trì độ vô trùng là vô cùng quan trọng. Các thiết bị lọc khép kín này được thiết kế để xử lý không khí tuần hoàn trong cả phòng sạch có luồng không khí hỗn loạn và một chiều (laminar). Bằng cách tạo ra và duy trì áp suất không khí dương bên trong khu vực được kiểm soát, chúng không chỉ lọc bỏ các chất gây ô nhiễm có hại mà còn giúp ngăn ngừa lây nhiễm chéo từ các không gian liền kề, chẳng hạn như các đường dẫn khí trên trần hoặc các cửa ra vào.

Để đạt hiệu quả tốt nhất về chất lượng không khí và ngăn ngừa ô nhiễm, hãy chọn các thiết bị lọc HEPA có chứng nhận kiểm định (như EN 1822 hoặc ISO 29463) và đảm bảo lắp đặt đúng cách cũng như bảo trì thường xuyên. Các thiết bị này cung cấp giải pháp linh hoạt và hiệu quả để kiểm soát nồng độ hạt bụi, giảm thiểu sự lây lan của bụi, chất gây dị ứng và vi sinh vật, đồng thời hỗ trợ tuân thủ GMP (Thực hành sản xuất tốt) và các tiêu chuẩn quy định khác trong môi trường có tính chất quan trọng cao.

  • Các từ khóa tìm kiếm liên quan: hệ thống lọc không khí, bộ lọc HEPA y tế, thiết bị HEPA công nghiệp, thiết kế hệ thống lọc phòng sạch, bảo trì thiết bị xử lý không khí, bộ lọc không khí đạt chứng nhận ISO.

Câu hỏi thường gặp

Vậy điều gì tạo nên một bộ lọc HEPA đích thực?

Bộ lọc HEPA đích thực phải giữ lại ít nhất 99,97% các hạt trong không khí nhỏ đến 0,3 micron, đáp ứng các tiêu chuẩn nghiêm ngặt của EPA và quốc tế về lọc không khí hạt hiệu quả cao.

Bộ lọc HEPA loại bỏ các hạt siêu mịn như thế nào?

Bộ lọc HEPA giữ lại các hạt siêu mịn bằng lưới nhiều lớp và năm cơ chế: va chạm quán tính, chặn bắt, khuếch tán, chuyển động Brown và lực hút tĩnh điện, đảm bảo giữ lại các hạt có kích thước nhỏ đến 0,1 micron.

Chỉ số MERV đối với bộ lọc HEPA có ý nghĩa gì?

Chỉ số MERV đánh giá hiệu quả lọc. Bộ lọc HEPA được xếp hạng MERV 17-20, nghĩa là chúng loại bỏ ít nhất 99,97% các hạt có kích thước 0,3 micron — điều cần thiết cho phòng sạch, bệnh viện và kiểm soát chất gây ô nhiễm nguy hại.

Hiệu suất của bộ lọc HEPA được phân loại như thế nào trên phạm vi quốc tế?

Hiệu suất của bộ lọc HEPA được phân loại theo các tiêu chuẩn như EN 1822 (Châu Âu), ISO 29463 (quốc tế) và IEST (Hoa Kỳ), quy định mức độ hiệu quả và kích thước hạt xuyên thấu nhất (MPPS) để kiểm soát độ sạch không khí một cách chính xác.

Các bộ lọc HEPA và ULPA thường được ứng dụng trong những lĩnh vực nào?

Bộ lọc HEPA và ULPA đóng vai trò thiết yếu trong bệnh viện, phòng sạch, phòng thí nghiệm, sản xuất dược phẩm và hệ thống HVAC dân dụng – mang lại khả năng lọc không khí vượt trội giúp giảm dị ứng, kiểm soát nhiễm trùng và ngăn ngừa ô nhiễm.

Tại sao sự giảm áp suất lại quan trọng trong việc lựa chọn hệ thống lọc HEPA?

Sự sụt giảm áp suất phản ánh lực cản của luồng không khí do bộ lọc HEPA tạo ra. Việc theo dõi nó đảm bảo hiệu quả năng lượng tối ưu, tuổi thọ hệ thống và chất lượng không khí trong nhà ổn định, đặc biệt là trong môi trường công nghiệp và thương mại.

Bộ lọc HEPA được chế tạo như thế nào?

Thoạt nhìn, bộ lọc HEPA trông tương tự như các bộ lọc khác, với các sợi đan xen và cấu trúc xếp nếp. Tuy nhiên, hiệu quả thực sự của bộ lọc HEPA nằm ở thành phần sợi của nó, thường bao gồm các sợi thủy tinh được sắp xếp ngẫu nhiên.

Hiệu quả của bộ lọc HEPA đến từ sự sắp xếp ngẫu nhiên của các sợi này. Thiết kế này tận dụng chuyển động Brownian, đảm bảo rằng ngay cả những hạt nhỏ nhất cũng bị giữ lại trong mạng lưới sợi phức tạp và không thể thoát ra ngoài.

Chế tạo bộ lọc HEPA

Sợi lọc

Bộ lọc HEPA được làm từ các sợi polyester, polypropylene hoặc sợi thủy tinh đan xen chặt chẽ với đường kính nhỏ hơn một micron. Các sợi được xoắn, uốn cong, phân tán và đặt ngẫu nhiên theo nhiều hướng khác nhau để tạo thành một mê cung dạng lưới mà không có đường thẳng nào.

Khoảng cách giữa các sợi trong bộ lọc HEPA nhỏ hơn nửa micron, cho phép bộ lọc giữ lại các hạt nhỏ hơn 0,3 micron. Hình ảnh bên dưới, được chụp dưới kính hiển vi các sợi lọc HEPA, cho thấy rõ sự sắp xếp không đều và không đồng nhất của các sợi.

Khung lọc HEPA

Khung của bộ lọc HEPA có thể được làm từ nhiều loại vật liệu khác nhau. Đối với các bộ lọc được sử dụng trong hoạt động công nghiệp và sản xuất, khung thường được làm bằng các vật liệu cứng cáp, đàn hồi và bền như thép carbon, nhôm, thép không gỉ hoặc thép mạ kẽm . Kích thước của khung cần được lên kế hoạch cẩn thận vì sức cản của nó đối với luồng khí có thể làm tăng sự sụt áp.

Keo dán dùng cho bộ lọc

Việc lựa chọn chất kết dính phù hợp cho cấu tạo bộ lọc HEPA là rất quan trọng để đảm bảo nó không ảnh hưởng đến hiệu suất của bộ lọc. Chất kết dính phải bám chắc vào vị trí mà không bị thấm vào vật liệu sợi. Các chất kết dính thường được sử dụng cho bộ lọc HEPA bao gồm polyurethane, silicone và gốm.

Polyurethane thường được sử dụng trong các bộ lọc HEPA do tính phù hợp của nó với quá trình lọc. Nó liên kết chắc chắn vật liệu sợi bên trong khung kim loại và đông cứng ở nhiệt độ phòng hoặc thông qua quá trình đông cứng bằng nhiệt tăng tốc.

Keo silicone có tính linh hoạt, khả năng chịu nhiệt và có nhiều độ cứng, độ trong suốt và độ nhớt khác nhau. Chúng chịu được va đập, rung động, nhiệt độ cao và ăn mòn, đồng thời cũng có thể cung cấp khả năng cách điện.

Keo gốm tạo liên kết chắc chắn giữa vật liệu lọc và khung kim loại, chẳng hạn như thép không gỉ hoặc nhôm. Chúng lý tưởng cho các bộ lọc HEPA và có thể cố định nhiều bộ phận bên trong khác nhau.

Gioăng lọc HEPA

Gioăng đóng vai trò quan trọng trong hiệu suất của bộ lọc HEPA và có thể được làm từ cao su urethane cắt khuôn và cao su xốp kín. Việc lựa chọn cao su làm vật liệu gioăng tiết kiệm hơn và dễ lắp đặt hơn so với hệ thống silicone lỏng.

Để tránh hiện tượng tách khuôn, vật liệu được xử lý bằng cách tách hoặc gọt lớp trên cùng. Sau đó, các miếng đệm được cắt chính xác từ tấm hoặc cuộn để đảm bảo chúng phù hợp với hình dạng yêu cầu.

Các hình dạng gioăng phổ biến bao gồm gioăng dạng dải, dạng liền khối và dạng lồng ghép, trong đó dạng lồng ghép là tiết kiệm chi phí nhất và dễ lắp đặt nhất. Gioăng được gắn vào khung bằng chất kết dính hoạt hóa bằng dung môi hoặc chất kết dính nhạy áp. Các mối nối được bịt kín bằng vật liệu RTV tương thích với cao su xốp kín.

Loại gioăng được sử dụng phổ biến nhất là gioăng cắt khuôn, được gắn vào mép ngoài của khung và ép chặt vào một bề mặt phẳng. Tất cả các gioăng lọc HEPA đều có khả năng chống dầu và ozone.

Các bộ phận phân tách trong bộ lọc

Trong bộ lọc HEPA, các tấm ngăn được đặt giữa các nếp gấp của vật liệu lọc. Các tấm ngăn này, được làm từ nhôm, sợi thủy tinh hoặc chất kết dính nóng chảy, giúp giữ cho các nếp gấp luôn mở. Thiết kế này giúp tăng cường khả năng giữ lại các hạt bụi và giảm sức cản của luồng khí.

Bộ lọc HEPA đã được lắp ráp hoàn chỉnh

Mô tả trên nêu rõ các yếu tố cơ bản của thiết kế bộ lọc HEPA. Tuy nhiên, mỗi nhà sản xuất có thể sử dụng các phương pháp độc quyền và các biến thể trong quy trình sản xuất của họ, có thể khác với tổng quan chung này.

Bộ lọc HEPA có những công dụng gì?

Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ, hệ thống lọc không khí đã trở nên vô cùng quan trọng đối với việc quản lý tòa nhà và hoạt động công nghiệp. Trong các ngành kỹ thuật và thủ công, nơi chất lượng không khí đóng vai trò thiết yếu đối với sự an toàn của người lao động, bộ lọc HEPA là cần thiết để loại bỏ các chất gây ô nhiễm và duy trì độ tinh khiết của không khí.

Bộ lọc HEPA đặc biệt quan trọng trong môi trường phòng sạch, nơi ngay cả những chất gây ô nhiễm nhỏ nhất cũng có thể làm gián đoạn các quy trình. Phòng sạch được phân loại dựa trên số lượng và kích thước hạt trên mỗi thể tích không khí, với các hạt nhỏ đến 0,1 μm cũng được đo. Bộ lọc HEPA phải đáp ứng và thường vượt quá các yêu cầu nghiêm ngặt này để đảm bảo duy trì tiêu chuẩn phòng sạch.

Tủ an toàn sinh học

Tủ an toàn sinh học được thiết kế để bảo vệ người lao động xử lý các vật liệu nguy hiểm bằng cách sử dụng luồng khí laminar thẳng đứng để tạo ra rào chắn chống lại các hạt và vi sinh vật trong không khí. Bộ lọc HEPA được sử dụng để làm sạch không khí khi nó được tuần hoàn trở lại không gian làm việc và thải ra môi trường.

Tủ an toàn sinh học được phân loại thành ba cấp: I, II và III. Tủ cấp II và III cung cấp sự bảo vệ toàn diện cho người lao động, môi trường và sản phẩm, trong khi tủ cấp I chỉ cung cấp sự bảo vệ cơ bản chủ yếu cho môi trường và nhân viên. Khi được sử dụng đúng cách, tủ an toàn sinh học giúp giảm đáng kể nguy cơ ô nhiễm, bệnh tật và sự lây lan của các vật liệu nguy hiểm.

Phòng sạch sẽ

Điều kiện làm việc đòi hỏi các phương pháp loại bỏ ô nhiễm tiên tiến nhất là phòng sạch , nơi làm việc với nhiều loại chất, sản phẩm và vật liệu có thể bị hư hại bởi không khí chưa được lọc và không sạch. Thuật ngữ phòng sạch bao gồm nhiều khu vực làm việc được xây dựng và thiết kế để tạo ra một điều kiện làm việc hoàn hảo và lý tưởng.

Ngành công nghiệp phòng sạch bao gồm các kỹ sư và nhà thiết kế chuyên nghiệp, những người xuất sắc trong việc tạo ra môi trường kín và được làm sạch tỉ mỉ để thu giữ và loại bỏ ngay cả những hạt nhỏ nhất một cách tức thì.

Phân loại phòng sạch dựa trên số lượng và kích thước của các hạt bụi có trong phòng. Càng ít hạt bụi trên mỗi foot khối, phân loại phòng sạch càng cao. Hệ thống lọc, bao gồm các bộ lọc HEPA được lắp đặt trên trần, tường hoặc tủ, đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì các điều kiện nghiêm ngặt này.

Hình ảnh bên dưới minh họa cách mọi thành phần của phòng sạch được kiểm tra kỹ lưỡng để đảm bảo môi trường được duy trì ở mức độ sạch sẽ cao nhất và không có bụi bẩn.

Bộ lọc HEPA trong bệnh viện

Bộ lọc HEPA đóng vai trò quan trọng trong các bệnh viện để ngăn ngừa lây nhiễm chéo và sự lan truyền các bệnh truyền nhiễm. Trong bối cảnh COVID-19, các bộ lọc này càng thiết yếu để bảo vệ cả bệnh nhân và nhân viên y tế.

Phòng phẫu thuật

Trong phòng mổ, việc duy trì không khí sạch và trong lành là vô cùng quan trọng. Bộ lọc HEPA được sử dụng để loại bỏ các chất gây ô nhiễm trong không khí có thể gây rủi ro trong quá trình phẫu thuật khi các cơ quan nội tạng của bệnh nhân bị lộ ra.

Máy ấp trứng

Trẻ sơ sinh, với hệ miễn dịch còn yếu, dễ bị tổn thương do các bệnh lây truyền qua đường không khí. Bộ lọc HEPA trong lồng ấp, đặc biệt là trong các đơn vị chăm sóc tích cực sơ sinh, loại bỏ vi khuẩn, vi rút và các tác nhân gây bệnh khác để đảm bảo môi trường vô trùng.

Giường sưởi ấm

Giường sưởi trong hệ thống thông gió cưỡng bức giúp điều chỉnh nhiệt độ cơ thể bệnh nhân. Bộ lọc HEPA trong các hệ thống này giữ lại các hạt bụi nguy hiểm, đảm bảo chúng không tiếp xúc với bệnh nhân.

Phòng thí nghiệm

Tương tự như phòng sạch, các phòng thí nghiệm xử lý các mầm bệnh nguy hiểm và cần có bộ lọc HEPA để đáp ứng các tiêu chuẩn pháp lý. Các bộ lọc này rất cần thiết để loại bỏ vi khuẩn và chất gây ô nhiễm, ngăn chặn sự lây lan của chúng ra ngoài môi trường thử nghiệm.

Kho hàng

Thông thường, kho hàng được sử dụng để lưu trữ ngắn hạn trước khi hàng hóa được vận chuyển. Tuy nhiên, một số hàng hóa có thể được lưu trữ trong kho trong thời gian dài. Mặc dù có không gian rộng lớn, việc lưu trữ kéo dài có thể dẫn đến không khí tù đọng chứa đầy các hạt gây hại, bụi bẩn và bề mặt bẩn.

Trong điều kiện như vậy, bộ lọc HEPA rất hiệu quả. Chúng giúp loại bỏ các hạt gây hại và cải thiện chất lượng không khí bằng cách làm sạch và làm mới không khí trong kho.

Chống nấm mốc

Điều kiện thời tiết có thể dẫn đến sự tích tụ nấm mốc, mặc dù vô hình nhưng lại rất nguy hiểm và có hại. Sử dụng máy lọc không khí kết hợp với bộ lọc HEPA giúp loại bỏ nấm mốc khỏi không khí, bảo vệ sức khỏe cộng đồng khỏi sự ô nhiễm do nấm mốc gây ra.

Trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt, nước và hơi ẩm có thể xâm nhập vào các tòa nhà, nhà ở và cơ sở sản xuất, tạo điều kiện cho nấm mốc phát triển. Mặc dù việc làm khô các khu vực này là rất cần thiết, nhưng nó vẫn chưa đủ để giải quyết vấn đề nấm mốc trong không khí. Hệ thống lọc HEPA là cần thiết để thu giữ và loại bỏ bào tử nấm mốc khỏi không khí một cách hiệu quả.

Chống lại COVID-19

Các hạt virus COVID-19 có thể tồn tại trong không khí hàng giờ sau khi tiếp xúc. Các cơ quan như EPA và CDC khuyến cáo sử dụng máy lọc không khí được trang bị bộ lọc HEPA để loại bỏ các chất gây ô nhiễm, bao gồm cả COVID-19, khỏi không khí. Khi chọn máy lọc không khí, điều quan trọng là phải xem xét diện tích khu vực cần lọc và đảm bảo máy có khả năng xử lý lưu lượng không khí cần thiết.

Ngành công nghiệp dược phẩm

Ngành công nghiệp dược phẩm có những yêu cầu tương tự như bệnh viện trong việc kiểm soát chất gây ô nhiễm và các chất độc hại. Việc đảm bảo chất lượng trong sản xuất thuốc được Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm (FDA) kiểm soát chặt chẽ, cơ quan này bắt buộc sử dụng bộ lọc HEPA với xếp hạng hiệu quả H13, H14 hoặc U15 do tính chất nhạy cảm của các vật liệu được xử lý.

Hơn nữa, để tuân thủ các tiêu chuẩn của FDA, tất cả các hệ thống lọc HEPA phải được kiểm tra rò rỉ, hiệu quả và độ tin cậy. Những yêu cầu khắt khe của ngành đòi hỏi việc kiểm tra và phê duyệt thường xuyên các thiết bị xử lý không khí để đảm bảo an toàn và hiệu quả.

Tóm tắt các ứng dụng của bộ lọc HEPA

Các ứng dụng của bộ lọc HEPA được nêu trên là một trong những ứng dụng quan trọng nhất, nhưng chúng chỉ đại diện cho một phần nhỏ trong số các công dụng của chúng. Bộ lọc HEPA cũng được sử dụng trong các ngành công nghiệp như sản xuất hàng không vũ trụ, sản xuất điện tử, pha trộn phân bón, sản xuất xi măng và các lĩnh vực khác có bụi, hóa chất và vật liệu nguy hiểm.

Trong hai thập kỷ qua, bộ lọc HEPA đã có những bước phát triển đáng kể để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về không khí sạch hơn, và xu hướng này dự kiến ​​sẽ tiếp tục trong tương lai.

Làm thế nào để kiểm tra bộ lọc HEPA?

Các nhà sản xuất bộ lọc HEPA kiểm tra nghiêm ngặt sản phẩm của họ về hiệu quả, độ bền và hiệu suất như một phần của quy trình sản xuất để đảm bảo chất lượng cao. Tuy nhiên, bộ lọc HEPA cũng phải trải qua một vòng kiểm tra thứ hai sau khi lắp đặt để xác nhận hiệu quả của chúng trong môi trường hoạt động.

Kiểm tra bộ lọc HEPA

Lưu lượng

Trước khi đánh giá bộ lọc HEPA, điều quan trọng là phải đánh giá lưu lượng khí đi qua nó. Tổ chức ISO cung cấp các tiêu chuẩn để kiểm tra bộ lọc HEPA tại chỗ nhằm phát hiện rò rỉ và xác minh lưu lượng khí. Các tiêu chuẩn này khá chi tiết nhưng vẫn cho phép một số linh hoạt giữa nhà cung cấp và khách hàng.

Kiểm tra khí dung

Để kiểm tra bộ lọc HEPA trong phòng sạch, người ta sử dụng các sol khí được tạo ra từ môi trường lạnh và nóng, bao gồm cả các vi cầu. Các sol khí thử nghiệm này được tạo ra từ chất lỏng gốc dầu. Nồng độ của sol khí thử nghiệm được thiết lập ở phía trước bộ lọc ở mức 10µg/l và 100µg/l, với nồng độ thấp hơn được khuyến nghị để tránh tắc nghẽn hoặc rò rỉ.

Quét tìm rò rỉ

Việc phát hiện rò rỉ được thực hiện bằng cách sử dụng một đầu dò, trong đó các đầu dò nhỏ thường cho độ chính xác tốt hơn so với các đầu dò lớn. Tốc độ quét cũng ảnh hưởng đến hiệu quả của việc phát hiện rò rỉ.

Bộ lọc HEPA được thiết kế với một khoảng trống giữa bộ lọc và vỏ của nó, với gioăng được đặt ở phía sau. Để phát hiện rò rỉ giữa khung và vỏ, một đầu dò sẽ quét khu vực đó. Nếu có rò rỉ gioăng, các hạt sẽ lan rộng và lấp đầy không gian xung quanh, khiến máy quét phát hiện nồng độ hạt cao hơn ở vị trí cách xa chỗ rò rỉ thực tế.

Hình ảnh bên dưới minh họa hiện tượng rò rỉ gioăng.

Bộ lọc ảnh rò rỉ khuôn mặt

Để quét toàn bộ bề mặt bộ lọc HEPA tìm chỗ rò rỉ, người ta sử dụng một đầu dò để thực hiện các đường quét chồng lên nhau trên bề mặt bộ lọc với tốc độ được kiểm soát và ổn định. Quá trình này có thể cần nhiều lần quét để xác định chính xác vị trí bất kỳ chỗ rò rỉ nào. Để tăng độ chính xác, có thể đặt một tấm chắn lên trên bề mặt bộ lọc để phân biệt giữa rò rỉ ở gioăng và rò rỉ trên bề mặt. Đầu dò hoạt động ở khoảng cách chỉ một phần nhỏ của inch so với bề mặt bộ lọc để đảm bảo phát hiện tất cả các chỗ rò rỉ tiềm ẩn.

Khắc phục rò rỉ

Các nhà sản xuất và IEST cung cấp một số quy trình để sửa chữa các chỗ rò rỉ trong bộ lọc HEPA. IEST đưa ra các hướng dẫn để ngăn ngừa việc tạo ra tắc nghẽn hoặc hạn chế trong quá trình sửa chữa. Sau khi sửa chữa xong, hệ thống phải được kiểm tra lại để xác minh rằng chỗ rò rỉ đã được vá đúng cách và luồng không khí vẫn không bị cản trở.

Đảm bảo hệ thống lọc HEPA hoạt động đúng cách là vô cùng quan trọng, và việc kiểm tra, thử nghiệm kỹ lưỡng là một phần không thể thiếu của quy trình này. Các bước này rất cần thiết để xác nhận hiệu quả và độ tin cậy của hệ thống lọc HEPA như một phần của quy trình lắp đặt và bảo trì.

Phần kết luận

  • Bộ lọc HEPA là một loại bộ lọc không khí xếp nếp hiệu suất cao, có khả năng giữ lại các hạt bụi cực nhỏ, có kích thước chỉ bằng một micromet (µ), tức là 1/1000 mét.
  • Để đạt tiêu chuẩn HEPA, bộ lọc phải có khả năng loại bỏ 99,9% các hạt có kích thước nhỏ đến 0,3 micromet hoặc nhỏ hơn. Bộ lọc đạt chuẩn HEPA có khả năng loại bỏ mọi loại tạp chất, bao gồm mạt bụi và các hạt bụi, lông thú cưng, phấn hoa, khói, bào tử nấm mốc và các chất ô nhiễm khác mà mắt thường không nhìn thấy được.
  • Khi thảo luận về bộ lọc HEPA, điều quan trọng là phải phân biệt giữa bộ lọc “HEPA đích thực” và các bộ lọc “tương tự HEPA”, “kiểu HEPA” hoặc “kiểu HEPA”. Để được phân loại là bộ lọc HEPA, một bộ lọc phải có khả năng loại bỏ 99,97% các hạt có kích thước 0,3 micron.
  • Trong hai mươi năm qua, bộ lọc HEPA ngày càng trở nên quan trọng và thiết yếu đối với các hộ gia đình và các ứng dụng công nghiệp nhạy cảm. Vì lý do này, một số cơ quan và tổ chức đã phát triển các phương pháp phân loại và đánh giá để hỗ trợ các nhà sản xuất và công chúng về việc sử dụng và hiệu suất của chúng. Một trong những hệ thống phân loại đó là hệ thống Giá trị Báo cáo Hiệu quả Tối thiểu (MERV), hệ thống này đưa ra xếp hạng từ 17 đến 20 cho bộ lọc HEPA và các gợi ý về nơi chúng có thể được sử dụng tốt nhất.
  • Tất cả các nhà sản xuất bộ lọc HEPA đều kiểm tra hiệu quả, độ bền và hiệu suất của bộ lọc. Các thử nghiệm này là một phần của quy trình sản xuất để đảm bảo chất lượng của sản phẩm cuối cùng. Mặc dù các thử nghiệm rất toàn diện và khắt khe, bộ lọc HEPA vẫn cần được kiểm tra lần thứ hai sau khi lắp đặt.