介质深层过滤除菌.PPT

第四章 空气除菌技术 第一节 概述 空气除菌就是除去或杀灭空气中的微生物。其方法大致有以下几种： 1. 加热灭菌 加热灭菌是指利用蒸汽、电能或空气压缩机产生的热量将空气加热到一定温度并维持一定时间，使微生物的蛋白质（酶）氧化变性而被杀灭的方法。 2. 辐射灭菌 α-射线、β-射线、γ-射线、χ-射线、紫外线、超声波等能够破坏蛋白质等生物活性物质，而达到杀菌目的。 3. 静电除菌 静电除菌是利用静电引力来吸附带电粒子而达到除菌除尘的目的。 4. 过滤除菌 过滤除菌是指空气通过经灭菌的介质层后，空气中的微生物等微粒被阻截在介质层中，而达到除菌的目的。 第二节 空气过滤除菌原理 按过滤除菌机制不同，可分为介质深层过滤除菌和绝对过滤除菌两大类。在介质深层过滤除菌中，介质间的孔隙（一般大于50μm）远大于微生物（一般细菌为1μm），具有一定厚度的介质层靠静电吸引、重力沉降、布朗扩散截留、惯性撞击滞留、拦截滞留等作用将细菌截留在滤层中。而在绝对过滤除菌中，其过滤介质是微孔滤膜，孔隙可以小于0.1μm，由于孔隙小于细菌，故空气中的细菌不能穿过介质（滤膜），而被截留在介质表面。 一、介质深层过滤除菌 （一）常用过滤介质与过滤器 1. 棉花 通常选用纤维细长疏松的未脱脂棉花作为过滤介质。 2. 玻璃纤维 普通玻璃纤维的直径一般为8~19μm。超细玻璃纤维的直径一般1~1.5μm，不宜散装充填，一般将其制成厚度为0.25~1mm的纤维纸，然后夹在平板式纤维纸过滤器中。 3. 烧结材料 烧结材料的过滤介质种类很多，包括烧结金属、烧结陶瓷、烧结塑料等。 4. 活性炭 一般采用直径3mm、长5~10mm的圆柱状活性炭作为过滤介质。 5. 过滤器 常用的深层过滤器有纤维介质深过滤器和平板式纤维纸过滤器。 （二）介质深层过滤机理 1. 惯性撞击滞留作用 当微生物等微粒随空气以一定速度通过深层介质时，受到纵横交错的纤维丝阻迫，空气不断改变运动方向绕过纤维丝从孔隙中通过，而微粒由于惯性作用仍然沿直线方向运动，最终与介质碰撞，且在摩擦粘附作用下，微粒被滞留在介质表面。通常把这种滞留作用称为惯性撞击滞留作用。 2. 拦截滞留作用 在低速气流绕过纤维前进时，在纤维的周边形成一层边界滞留区，区内的气流速度更慢，微粒缓慢靠近并接触纤维而被粘附滞留，这种作用称为拦截滞留作用。 3. 布朗扩散作用 直径很小的微粒在流速很小的气流中能产生一种不规则的直线运动，称为布朗扩散。 4. 重力沉降作用 微生物等微粒具有一定质量，当微粒的重力大于气流对它的拖带力时，微粒就沉降而被纤维捕集。 5. 静电吸附作用 由于静电作用而使微生物等微粒被吸附，称为静电吸附作用。 （三）介质过滤效率 过滤效率是指介质层所滤去的微粒数与空气中原有微粒数之比，即： 式中： N1——过滤前空气中的微粒数； N2——过滤后空气中的微粒数； P ——过滤前后空气中的微粒数的比值； ——过滤效率，（%）。 二、绝对过滤除菌 绝对过滤是介质之间的孔隙小于被滤除的微生物，当空气流过介质层后，空气中的微生物被滤除。随着科学技术的发展，近年来出现许多新的过滤介质，如聚偏氟乙烯（PVDF）、聚四氟乙烯（PTFE）、直径0.5μm的超细玻璃纤维制成的Bio-x滤材等。这些新的过滤介质的微孔直径可达到0.5μm以下，比细菌直径小，能滤除比细菌大的菌体粒子；甚至有的新过滤介质的微孔直径小至0.01μm，可滤除全部噬菌体。 1—粗过滤器；2—空压机；3—贮罐；4、6—冷却器；5—旋风分离器；7—丝网分离器；8—加热器；9—过滤器 * * 第三节 空气过滤除菌流程