Hệ Thống Lọc Khí: Chìa Khóa Quyết Định Chất Lượng Trong Phòng Sạch (Cleanroom)

Chào mừng bạn trở lại với chuyên mục kiến thức chuyên sâu của RAYGEN VIỆT NAM!

Nếu hệ thống HVAC là linh hồn của phòng sạch, thì Hệ thống Lọc Khí (Filtration System) chính là "bộ lọc máu" giữ cho môi trường bên trong luôn tinh khiết. Tuy nhiên, việc lựa chọn và bố trí bộ lọc không đơn giản là lắp đặt. Nó phải tuân thủ nghiêm ngặt tiêu chuẩn phòng sạch tương ứng với từng cấp độ.

Bài viết này sẽ đi sâu vào vai trò của các cấp độ lọc khác nhau (từ MERV, HEPA đến ULPA) và nguyên tắc thiết kế chuyên biệt để đảm bảo hiệu suất lọc tối đa cho từng khu vực sạch.

1. Phân Loại Bộ Lọc Khí và Vai Trò Theo Tiêu Chuẩn Phòng Sạch

Trong thiết kế phòng sạch, bộ lọc được chia thành ba cấp độ chính, hoạt động tuần tự để loại bỏ các hạt từ thô đến siêu mịn:

1.1. Lọc Thô và Lọc Tinh (Pre-filters - MERV)

• Vai trò: Bảo vệ các bộ lọc cao cấp hơn (HEPA/ULPA) bằng cách bắt giữ các hạt lớn (bụi, xơ vải) trước khi không khí đi vào AHU (Thiết bị Xử lý Không khí).

• Tiêu chuẩn: Thường là cấp độ MERV 8 đến MERV 14.

• Yêu cầu thiết kế: Phải dễ dàng tiếp cận để thay thế, giúp kéo dài tuổi thọ và giảm chi phí bảo trì cho bộ lọc cuối.

 

1.2. Lọc Hiệu suất Cao (HEPA - High-Efficiency Particulate Air)

• Vai trò: Lọc các hạt siêu mịn có kích thước từ 0.3 { micromet} với hiệu suất 99.97%. Đây là yếu tố cốt lõi để đạt được tiêu chuẩn phòng sạch từ ISO 7 trở lên (Class 10.000).

• Ứng dụng: Thiết yếu cho các khu vực sạch Cấp C và D (GMP), khu vực đóng gói điện tử, và hầu hết các phòng thí nghiệm.

 

1.3. Lọc Hiệu suất Cực Cao (ULPA - Ultra-Low Penetration Air)

• Vai trò: Được thiết kế để bắt giữ các hạt cực nhỏ, với hiệu suất 99.9995% đối với các hạt có kích thước 0.12{ micromet}.

• Ứng dụng: Bắt buộc phải sử dụng trong các khu vực sạch cấp độ cao nhất như ISO 5 (Class 100), ISO 3 hoặc Cấp A/B (GMP) – nơi sản xuất bán dẫn, vi điện tử và các thao tác vô trùng nhạy cảm.

•  

Góc chuyên sâu RAYGEN: Sự khác biệt lớn nhất giữa HEPA và ULPA không chỉ là hiệu suất, mà còn là Kích thước hạt Xâm nhập Dễ dàng nhất (MPPS). Đôi với HEPA, MPPS là 0.3 mu . Đối với ULPA, MPPS dịch chuyển xuống 0.1 mu hoặc thấp hơn, yêu cầu công nghệ vật liệu lọc và thử nghiệm khắt khe hơn.

 

2. Nguyên Lý Bố Trí Bộ Lọc Theo Cấp Độ Sạch (Cleanroom Class)

Việc bố trí bộ lọc đóng vai trò then chốt trong việc kiểm soát luồng khí và ô nhiễm, phù hợp với tiêu chuẩn phòng sạch đã đặt ra.

 

2.1. Khu Vực Sạch Cấp Thấp/Trung Bình (ISO 7, ISO 8, Cấp C, D)

• Nguyên tắc bố trí: Bộ lọc HEPA thường được đặt tập trung tại AHU hoặc tại các miệng cấp khí (Filter bank) trên đường ống dẫn.

• Ưu điểm: Thiết kế đơn giản, dễ bảo trì, chi phí ban đầu thấp hơn.

• Hạn chế: Vì bộ lọc nằm xa khu vực sạch nên đường ống có nguy cơ bị rò rỉ hoặc tích tụ bụi, đòi hỏi độ kín khí cao của hệ thống ống gió.

• Kiểm soát: Sử dụng luồng khí hỗn loạn (Turbulent Flow) để pha loãng ô nhiễm.

 

2.2. Khu Vực Sạch Cấp Cao (ISO 5, ISO 3, Cấp A, B)

• Nguyên tắc bố trí: Bắt buộc sử dụng bộ lọc HEPA hoặc ULPA đặt phân tán trực tiếp trên trần phòng (Terminal Filters/Ceiling HEPA/ULPA Filters).

• Vai trò: Đảm bảo không khí được lọc lần cuối ngay trước khi đi vào khu vực làm việc, loại bỏ hoàn toàn khả năng nhiễm bẩn từ đường ống dẫn.

• Thiết kế: Bộ lọc thường chiếm từ 70% đến 100% diện tích trần (để tạo Luồng khí một chiều – Laminar Flow).

• Kiểm soát: Luồng khí một chiều đẩy ô nhiễm xuống sàn và ra khỏi phòng, đáp ứng nghiêm ngặt tiêu chuẩn các khu vực sạch vô trùng.

RAYGEN VIỆT NAM luôn tư vấn sử dụng các khung lọc và hệ thống lắp đặt có cơ chế khóa/kẹp chặt (Gel Seal) để đảm bảo không có bất kỳ rò rỉ nào xung quanh bộ lọc, đây là yêu cầu sống còn đối với các phòng sạch Class 100 (ISO 5).

3. Yêu Cầu Thiết Kế Chuyên Biệt Về Thử Nghiệm Lọc

Ngay cả khi hệ thống lọc được lắp đặt, việc đảm bảo nó hoạt động đúng với tiêu chuẩn phòng sạch vẫn cần qua bước Thử nghiệm Độ rò rỉ Lọc (Filter Integrity Testing hay DOP/PAO Test).

 

3.1. Thử Nghiệm DOP/PAO

• Mục đích: Kiểm tra tính toàn vẹn của vật liệu lọc và độ kín khít của gioăng (seal) xung quanh khung lọc HEPA/ULPA.

• Tiêu chuẩn: Bắt buộc kiểm tra định kỳ 6 tháng đến 1 năm một lần, theo ISO 14644-3.

• Sự khác biệt: Quá trình thử nghiệm trong khu vực sạch Cấp A/B (vô trùng) thường nghiêm ngặt hơn, yêu cầu quy trình khử trùng (Sterilization) sau khi thử nghiệm hoàn tất.

 

3.2. Lựa Chọn Vật Liệu Khung Lọc

Trong các phòng sạch sản xuất dược phẩm hoặc thực phẩm (GMP), khung lọc phải được làm từ vật liệu không gỉ (ví dụ: nhôm đùn hoặc thép không gỉ) và chịu được các hóa chất làm sạch/khử trùng mạnh, đây là một yêu cầu chuyên biệt mà các tiêu chuẩn các khu vực sạch thông thường có thể bỏ qua.

 

4. Kết Luận: Tối Ưu Hóa Hiệu Quả Lọc Với RAYGEN VIỆT NAM

Việc thiết kế một hệ thống lọc khí không chỉ là chọn đúng cấp độ HEPA hay ULPA, mà là thiết lập một chiến lược lọc toàn diện, từ lọc thô đến lọc cuối, đảm bảo đáp ứng chính xác tiêu chuẩn phòng sạch mà dự án yêu cầu.

Với kinh nghiệm chuyên sâu trong việc tích hợp các giải pháp lọc khí tiên tiến, RAYGEN VIỆT NAM cam kết mang đến giải pháp phòng sạch hiệu suất cao, tuân thủ nghiêm ngặt mọi tiêu chuẩn các khu vực sạch quốc tế, đảm bảo sự an toàn và chất lượng sản phẩm của bạn.