除菌系統(tǒng)的設(shè)計原則與流程

 

一個優(yōu)良的除菌系統(tǒng)必須在達到絕對除菌要秋的同時，使系統(tǒng)的操作費用低，以實現(xiàn)可靠性與經(jīng)濟性的有機同一處理流程

除菌處理的流程可簡單的分為凈化和除菌處理兩大部分，預凈化是為除菌處理服務的，其目的是出去被處理流體中的各種固形物，例如：氣體中的水、油、塵埃，立體里的膠體、懸浮物顆粒。合適的預過濾好能濾除細菌、噬菌體等衛(wèi)生區(qū)外的所有雜質(zhì)，使除濾器達到常的使用壽命，降低系統(tǒng)的運行費用，除菌處理的目的則要求徹底除菌，以保證能夠達到無菌的要求

一般除菌處理流程有粗過濾、預過濾、除菌過濾三個過濾單元組成，各過濾單元選用的基本準則是粗過濾價格要便宜，預過濾精度要合適，除菌過濾要可靠

（1預過濾器

預過濾器的形式以管式、袋式、折疊式為主，也可以是填充床式或浮動床式的過濾器以及離心機，真空過濾機等過濾器材，預過濾器一般采用深層過濾器，在使用過程中要求有低的壓降，高的容塵量以及變動幅度小的過濾精度和效率

（2除菌過濾器

除菌過濾器的形式一板框式、管式、折疊式為主，使用為普遍的是折疊式

除菌過濾器選用微過濾膜為慮介質(zhì)，無機材料中主要有金屬膜、合金模、陶瓷膜。高分子材料中主要有聚偏氟乙烯膜、聚四氟乙烯膜、聚礬膜、聚酰胺膜

對除菌過濾器的重點要求是“可靠”。這種可靠必須是“絕對”的，而不是“可能的”，

從使用的角度考察，除菌過濾應具備以下五個特點，①高的過濾精度②大的通過量③能耐反復的消毒操作④強的親水性或疏水性⑤足夠的機械強度

（3各級過濾的配置

各級過濾器的配置問題主要有透過量與精度兩個方面，不同的物料處理流程是有區(qū)別的，氣體與液體除菌處理的區(qū)別

(1氣體除菌處理的流程短

在氣體的除菌處理流程中，只需要三個過濾單元的組合，即可達到絕對無菌要求，而在液體的除菌處理中，不同的流體則需要不同的前處理，過程可能相對復雜，處理流程較長

（2氣體除菌處理的壓降低

在氣體除菌處理的三個單元中總壓降一般控制在0.03-0.05Mpa，由于氣體的處理量大，因此，壓頭損失對能耗影響大，液體除菌過程中，增加推動力較為容易，由于處理量小，因而對能耗的影響也小

（3氣體除菌濾芯的通氣量大

對于折疊標準單元濾芯，在相同的壓降下氣體的通量>5m/min，而液體則約為0.5m/h

（4氣體除菌濾芯的精度高

氣體除菌濾芯的精度為0.01um，過濾效率為99.999%而液體除菌的精度為0.22um，過濾效率為99.9%

（5氣體除菌濾芯的使用壽命長

氣體除菌濾芯的使用壽命可達兩年以上，而液體除菌濾芯可能只用幾周甚至幾天，這主要是因為液體內(nèi)的組分和過濾行為比較復雜，由于氣體濾芯的使用壽命長，消毒次數(shù)必然就多，因而濾芯對消毒的耐受性要好，而液體濾芯則一般對過濾介質(zhì)的耐受性要求相對較高

除菌過濾器使用中的幾個問題

（1使用壓力

使用壓力的高低取決與膜的強度、濾芯的結(jié)構(gòu)、濾芯使用的材質(zhì)、幾何圖形、過濾介質(zhì)的溫度等因素，一般情況下使用壓力上限為0.2-0.3Mpa。極端使用壓力為《0.5Mpa

濾芯使用時，開始壓力差宜在0.02 Mpa左右，這樣過濾產(chǎn)生的濾餅層較為稀疏，過濾過程中，壓力降上升較為緩慢，有利于延長濾芯的使用壽命

（2使用溫度

一般使用溫度取決于濾膜的材質(zhì)即濾膜的耐熱性和過濾介質(zhì)對濾膜的侵蝕性，CN-CA膜長期使用溫度為50度，尼龍-6膜為60度，PVDF膜為80度

（3 濾芯材質(zhì)的選擇

對于單一溶劑，相對而言，濾芯材質(zhì)選擇是方便的，而多組分溶劑在選擇膜材料及濾芯時則要謹慎，可通過溶解度參數(shù)法粗選，然后再通過實驗法認證。

（4 消毒問題

濾芯器消毒是一個日常操作工序，濾芯常見的消毒方式有蒸汽、熱水和化學劑消毒三種<br>

蒸汽消毒是注意選擇飽和蒸汽，一則是可以可靠殺死細菌，二則是可通過控制壓力來調(diào)節(jié)溫度，蒸汽消毒對于疏水濾芯來說相對是簡單的，但對親水濾芯特別是膜材料能問不高的濾芯來說，操作方法是至關(guān)重要的。