生物安全实验室专用：风口式排风高效过滤装置的创新与实践
生物安全实验室专用：风口式排风高效过滤装置的创新与实践
背景
目前人类所面对的各类传染病（Infectious Diseases）,均为由各种病原体引起的能在人与人、动物与动物或人与动物之间相互传播的一类疾病。综观人类发展史上历次重大的传染病大流行事件，都给当时的人类社会带来了无法弥补的严重损失。1918年3月4日一处位于美国堪萨斯州的军营发生流感，接着中国、西班牙、英国等除澳洲以外的各大洲都发生了流感。当时的症状只有头痛、高烧、肌肉酸痛和食欲不振而已。但到了1918年秋季则在全球大量爆发，至1920年春季，在全世界造成约10亿人感染，大约死亡5000万～1亿人。因为这场大流感，导致参战各国都没有额外的兵力作战，最终在死亡的阴影下，第一次世界大战仓促落幕，死于传染病的人数远高于死于战争的人数。就空气传染的疾病的普遍情况来看，室内气流组织和对室内污染空气的隔离和处理，是防止致病微生物在室内人员之间传染和对室外环境传染的重要措施。
《生物安全实验室建筑技术规范》GB 50346-2011 第5.3.2 条以强制性条文指出“三级和四级生物安全实验室防护区的排风必须经过高效过滤器过滤后排放”。高效空气过滤器，简称高效或HEPA filter，是生物安全实验室空气污染防护的主要手段。目前HEPA 过滤器的滤菌效率无法达到100%，所以依然存在泄漏扩散和表面污染扩散的风险，被捕集在 HEPA 过滤器上的病原微生物，有存活和增殖的可能性，在一定条件下可能导致病原微生物的扩散。
HEPA过滤器泄漏的原因
1.在安装过程中意外破损或在消毒剂、动力排风等长期作用下发生破损；
2.由于过滤器边框挤压不均匀导致边框泄漏。
鉴于 HEPA 过滤器有泄漏和表面病原微生物存活、增殖的风险，WHO《实验室生物安全手册（第3版）》要求高等级生物安全实验室所有的 HEPA 过滤器必须按照可以进行气体消毒和检测的方式安装。《实验室生物安全通用要求》GB 19489—2008 也规定高等级生物安全实验室应可以在原位对排风 HEPA 过滤器进行消毒灭菌和检漏。具备原位消毒灭菌和检漏功能的排风高效过滤器一般为专用的生物安全型排风高效过滤装置（以下简称排风高效）。
排风高效的应用
高效排风口主要用于生物安全实验室、传染病医院、负压隔离病房的排风生物污染控制。
在使用特点上，应用于高级别生物安全实验室的排风高效过滤装置根据其安装位置，分为风口式(安装于实验室围护结构上）和管道式（也称单元式，安装于实验室防护区外，通过密闭排风管道与实验室相连）。
风口式排风高效过滤装置
风口式排风高效过滤装置安装于实验室内，可直接在实验室内进行操作，排风箱体进风口端设置HEPA过滤器，箱体项部或侧部的出风口端设置生物型密闭阀。
管道式排风高效过滤装置
管道式排风高效过滤装置就是我们熟知的BIBO（Bag in and bag out)。BIBO高效单元由气溶胶发生段、混合段、上游气溶胶采样段、HEPA压紧段、扫描检测段等部份组成。
风口式排风高效的结构特点
风口式排风高效过滤装置主要安装于实验室围护结构上，一般可以进行原位消毒及检漏，通常配备有下游采样口、驱动机构、消毒口、排风高效过滤器、过滤器阻力监测器等。配套的高效过滤器效率达到H14，箱体采用不锈钢板SUS304材质，表面拉丝处理、美观、耐腐蚀。
-
过滤效率：>99.97%@0.3um
-
过滤检漏方式：室内自动扫描检漏
-
消毒方式：可实现对过滤器及箱体内部原位气体消毒，并可进行消毒效果验证
-
箱体抗压力：2500Pa
-
耐腐蚀性：箱体及扫描检漏采样装置采用304不锈钢。
风口式排风高效过滤装置如何检漏？
一般对风口式排风高效过滤装置进行原位检漏，在过滤器的出风面侧安装有扫描检漏采样装置，采用“线扫描法”，线扫描采样探头通过机械传动机械与集中接口箱内扫描驱动机构连接，并将粒子计数装置通过采样管连接至集中接口箱内扫描检漏采样口，然后在过滤器上游发生物理气溶胶，待气溶胶浓度达到标准要求并稳定后，使用扫描检漏控制装置控制线扫描采样探头对过滤器进行扫描检漏。
风口式排风高效如何消毒？
风口式过滤器原位消毒采用与实验室气体整体消毒同步的方式进行。一般消毒流程：关闭出风口的生物型密闭阀，将气体循环消毒装置的消毒管路连接至气体消毒接口，将生物指示剂放置在消毒验证口，打开气体消毒接口与消毒验证口的密闭隔离阀，打开气体循环消毒装置；人员离开后，通过遥控或远程操作的模式在实验室内释放符合消毒要求的气体消毒剂， 如甲醛、气体二氧化氯、汽化过氧化氢（VHP）等。气体循环消毒装置的循环风机使气体消毒剂持续穿透HEPA过滤器，以对过滤器进行彻底消毒；待气体消毒剂在室内的暴露时间达到消毒要求后，关闭气体消毒剂发生装置，打开风口式装置出风口的生物型密闭阀，启动实验室通风空调系统，排放符合环保要求的气体消毒剂；待室内的气体消毒剂浓度降至安全水平后，人员进入实验室内，关闭气体循环消毒装置，关闭气体消毒接口与消毒验证口的密闭隔离阀，取出生物指示剂后进行培养，以判断消毒效果是否符合要求。一般生物指示剂选用枯草杆菌芽孢菌片。
参考文献：
JG/T 497-2016 排风高效过滤装置
GB 50346-2011 生物安全实验室建筑技术规范
