Lọc HEPA và ULPA khác nhau ở đâu? Cách đọc cấp H13, H14, U15

Lọc HEPA và lọc ULPA giữ hạt theo cùng một nguyên lý, chỉ khác ở mức hiệu suất phải chứng minh khi thử. Màng cấp H14 cho lọt năm hạt trên mỗi 100.000 hạt đi tới. Màng cấp U15 chỉ cho lọt năm hạt trên mỗi 1.000.000 hạt. Chênh lệch đó gấp mười lần.

Hai họ màng lọc cùng chung một nguyên lý giữ hạt

Cả hai họ đều là tấm sợi thủy tinh siêu mảnh xếp ngẫu nhiên, giữ hạt bằng ba cơ chế vật lý chứ không phải bằng cách rây.

Hạt lớn bay theo quán tính, đâm thẳng vào sợi và dính lại. Hạt cỡ trung bị sợi chặn ngang đường đi. Hạt rất nhỏ chuyển động hỗn loạn theo kiểu Brown, va vào sợi rồi bám luôn.

Vì ba cơ chế mạnh yếu khác nhau tùy cỡ hạt, tồn tại một cỡ hạt khó bắt nhất nằm giữa vùng quán tính và vùng khuếch tán. Ở cỡ đó, màng lọc thể hiện hiệu suất thấp nhất của nó.

EN 1822 (tiêu chuẩn châu Âu về phân loại và thử nghiệm màng lọc khí hiệu suất cao) đặt phép đo đúng tại cỡ hạt khó bắt nhất của từng tấm màng, rồi xếp màng vào các cấp E, H và U. Cách đo này khiến con số công bố phản ánh điểm yếu nhất của màng chứ không phải điểm mạnh nhất.

Bảng cấp lọc, hiệu suất và thiết bị tương ứng

Chữ cái đứng trước con số cho biết họ màng: chữ H thuộc họ HEPA, chữ U thuộc họ ULPA. Chữ HEPA in trơ trên nhãn không nói được cấp nào, phải đọc cả chữ lẫn số mới ra mức hiệu suất.

Đọc con số hiệu suất theo số hạt lọt qua, đừng đọc theo phần trăm

Phần trăm che mất khác biệt thật, còn tỷ lệ hạt lọt qua thì phơi bày nó ngay.

Cấp H13 cho lọt năm hạt trên mỗi 10.000 hạt, tức một hạt trên 2.000. Cấp H14 cho lọt một hạt trên 20.000. Cấp U15 cho lọt một hạt trên 200.000.

Đọc theo cách này, mỗi bậc lên cấp cắt đi chín phần mười lượng hạt còn lọt. Dãy chín số sau dấu phẩy nhìn na ná nhau, và đó là lý do nhiều hồ sơ kỹ thuật bị so sánh sai từ đầu.

Cách đọc này cũng cho thấy giới hạn của việc nâng cấp. Từ H14 lên U15, lượng hạt lọt giảm mạnh về tỷ lệ, nhưng con số tuyệt đối vốn đã rất nhỏ, trong khi trở lực màng và tiền điện quạt tăng thật.

Vì sao ULPA công bố ở 0,12μm còn HEPA công bố ở 0,3μm

Hai con số đó là hai quy ước đo khác nhau, không phải hai loại bụi khác nhau.

Cỡ 0,3μm là mốc lịch sử của ngành lọc khí Mỹ, dùng cho màng HEPA từ lâu và giữ lại tới nay. Ở cỡ hạt này, màng ULPA tốt đến mức con số phần trăm bão hòa, đọc lên không phân biệt được cấp nào với cấp nào.

Vì vậy màng ULPA được công bố tại vùng hạt khó bắt nhất, quanh 0,1 đến 0,2μm. Đo ở đúng vùng yếu nhất thì con số mới có sức phân loại. Cách làm của EN 1822 chính là chuẩn hóa việc đó cho mọi cấp màng.

Hệ quả với người mua rất cụ thể. Hai hồ sơ chỉ so được với nhau khi ghi cùng cỡ hạt thử. Thiếu dòng ghi cỡ hạt, con số phần trăm không nói lên điều gì.

Cấp lọc nào đi với thiết bị nào trong phòng xét nghiệm

Hầu hết thiết bị làm sạch khí trong phòng xét nghiệm dừng ở cấp H14, một số cấu hình cao dùng tới cấp U15.

Nhóm tủ an toàn sinh học dùng màng lọc ở cả đường khí tuần hoàn lẫn đường khí thải, vì màng ở đây vừa giữ sạch mẫu vừa chặn mầm bệnh trước khi khí rời máy. Một số cấu hình dùng hai tấm màng cấp U15 mắc nối tiếp.

Nhóm tủ cấy vô trùng (tủ thổi khí sạch) dùng màng cấp H14 thổi khí sạch phủ lên mặt bàn, đưa vùng thao tác đạt Class 100 (không quá 100 hạt kích thước từ 0,5µm trong mỗi foot khối không khí). Buồng thao tác PCR dùng đúng cấp màng đó cho vùng pha phản ứng.

Thiết bị làm sạch cả căn phòng đi theo hướng khác. Chiếc máy lọc không khí phòng sạch QRJ-128 dùng màng HEPA cấp H14 kèm đèn UV bước sóng 253,7nm, xử lý lớp không khí chung mà hai loại tủ trên không với tới. Độ sạch đầu ra công bố theo ISO 14644-1 (tiêu chuẩn quốc tế xếp hạng độ sạch không khí theo số hạt bụi đếm được trong một đơn vị thể tích).

Chu kỳ thay màng phụ thuộc vào điều gì

Màng lọc không có tuổi thọ tính bằng tháng, nó có tuổi thọ tính bằng lượng bụi đã giữ.

Bốn yếu tố kéo dài hoặc rút ngắn chu kỳ: số giờ máy chạy mỗi tuần, độ sạch nền của phòng đặt máy, tần suất mở cửa ra vào, và việc phòng có duy trì tiền lọc hay không. Tiền lọc giá rẻ, giặt được, và nó gánh phần lớn bụi thô thay cho màng chính.

Hướng dẫn an toàn sinh học quốc tế không đặt mốc thay cứng cho tủ an toàn sinh học. Thay vào đó, tài liệu của US CDC và NIH khuyến nghị chứng nhận lại thiết bị định kỳ hằng năm, và thay màng khi phép đo cho thấy máy không còn đạt. Chu kỳ thật vì thế do kết quả đo quyết định.

Ba dấu hiệu cho biết màng lọc đã tới hạn

Màng tới hạn luôn báo trước bằng dấu hiệu đo được, trước khi có bất kỳ hậu quả nào lên mẫu.

Dấu hiệu thứ nhất là tốc độ gió tụt. Kỹ thuật viên đo tại mặt bàn hoặc mặt cửa và thấy trị số rơi xuống dưới ngưỡng nhà sản xuất ghi trong hồ sơ.

Dấu hiệu thứ hai là quạt phải chạy hết công suất mới giữ nổi tốc độ gió. Người dùng nhận ra qua tiếng ồn tăng dần theo tuần.

Dấu hiệu thứ ba là chênh áp qua màng tăng, vì bụi bám dày làm màng cản khí nhiều hơn. Đồng hồ chênh áp là chỉ báo trực tiếp nhất.

Một điểm cần nói thẳng: màng chính không rửa được. Có đơn vị thổi khí nén ngược vào màng để làm sạch, cách đó phá lớp sợi và làm hỏng luôn khả năng giữ hạt.

Câu hỏi thường gặp

Lọc HEPA và ULPA khác nhau ở điểm nào?

Khác ở mức hiệu suất tối thiểu và ở cỡ hạt dùng để thử. Màng cấp U15 cho lọt ít hơn màng cấp H14 khoảng mười lần, và được công bố tại cỡ hạt nhỏ hơn.

Cấp lọc H14 nghĩa là gì?

H14 là cấp lọc theo EN 1822, giữ lại tối thiểu 99,995% số hạt ở cỡ hạt dùng để thử. Nói cách khác, cứ 20.000 hạt đi tới màng thì chỉ một hạt lọt qua.

Phòng xét nghiệm thông thường có cần lọc ULPA không?

Phần lớn phòng xét nghiệm không cần. Màng HEPA cấp H14 đã đủ cho tủ cấy, tủ an toàn sinh học và buồng thao tác PCR. Cấp cao hơn chỉ cần khi yêu cầu độ sạch ngặt hơn.

Khi nào phải thay màng lọc HEPA?

Thay khi kết quả đo không còn đạt, không thay theo lịch cố định. Tốc độ gió tụt, quạt phải chạy hết công suất và chênh áp qua màng tăng dần là ba dấu hiệu cần kiểm tra ngay.

Màng lọc HEPA có giặt rửa để dùng lại được không?

Không. Màng HEPA là vật tư tiêu hao, giặt sẽ phá lớp sợi và làm mất hiệu suất. Chỉ tiền lọc dạng lưới hoặc dạng polyester mới giặt được và dùng lại.

Kết luận và tư vấn chọn thiết bị

Hãy đọc cấp lọc và cỡ hạt thử cùng lúc, rồi mới quyết định cần cấp nào.

Phần lớn phòng xét nghiệm dừng ở cấp H14 là đủ và tiết kiệm. Quy trình có yêu cầu ngặt hơn về hạt siêu mịn mới cần tới cấp U15, và khi đó phải tính thêm trở lực màng cùng tiền điện quạt vào chi phí vận hành.

Đội ngũ tư vấn thiết bị y tế Huê Lợi Medical đối chiếu hồ sơ kỹ thuật của hãng với yêu cầu thực tế của phòng, và cấp màng lọc thay thế đúng theo model. Công ty phục vụ 34/34 tỉnh thành theo phương châm Sản Phẩm Phù Hợp – Giải Pháp Tối Ưu. Quý khách gọi 0942.337.117, máy phụ 0981.455.977, hoặc gửi thư về thietbiytehueloi@gmail.com. Giờ làm việc 8h00–17h30 tất cả các ngày, kể cả chủ nhật.

Về tác giả và đội ngũ biên soạn

Bài viết do Đội ngũ tư vấn thiết bị y tế Huê Lợi Medical biên soạn. Đội ngũ gồm bác sĩ, dược sĩ và kỹ sư kỹ thuật y sinh, làm việc trực tiếp với hồ sơ kỹ thuật của hãng và với các phòng xét nghiệm đã lắp đặt thiết bị. Công ty TNHH Thiết bị Y tế Huê Lợi đủ điều kiện mua bán thiết bị y tế loại B, C, D — Số công bố 220001844/PCBMB-HN (Sở Y tế Hà Nội).

Tài liệu tham khảo

• CEN. EN 1822-1:2019 – High efficiency air filters (EPA, HEPA and ULPA): classification, performance testing, marking. standards.iteh.ai
• ISO. ISO 14644-1:2015 – Cleanrooms and associated controlled environments, Part 1: Classification of air cleanliness by particle concentration. iso.org
• US CDC – NIH. Biosafety in Microbiological and Biomedical Laboratories (BMBL), 6th Edition, 2020. cdc.gov
• WHO. Laboratory Biosafety Manual, 4th edition, 2020. who.int
• Biobase Biodustry (Shandong) Co., Ltd. – tài liệu kỹ thuật thiết bị phòng thí nghiệm. biobase.cc

Nguồn thông số kỹ thuật: theo tài liệu hãng Biobase.

Nội dung trình bày kiến thức về thiết bị và quy trình, không thay thế hướng dẫn của thầy thuốc.