空气净化除菌设备(PPT79页)
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生化工程设备-第三篇-第一章-空气净化除菌与空气调节-按ppt
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国内微生物工业的除菌方法大多数采用深层过滤，过滤介质一 般采用棉花，活性炭，为防止过滤介质受潮，沾污，降低了除菌 的效率和增加空气通过的阻力，压缩空气在进入总过滤器之前， 必须采取减湿预处理。
3 1 2 5 4 6 7 8 9
图4-3 两极冷却,加热除菌流程 1-粗过滤器 2-压缩机 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
1 空气过滤器
深层过滤器
介质：以纤维和颗粒状介质为过滤 床的过滤器，用于空气总过滤器
介质：以微孔滤板，超细纤维滤纸， 微孔金属烧结管（二级过滤器）
绝对过滤器 介质：聚四氟乙烯或纤维素酯材料，用 作分过滤器（二级过滤器）
（一）纤维及颗粒状介质过滤器
被用作发酵工厂 纤维介质 的总过滤器. 它是一直立的圆 活性炭颗粒 桶加上椭圆形的顶封 纤维介质 下花板 头和底封头，内部填 进口 充过滤介质，空气由 下而上通过过滤介质， 从而达到除菌目的。
解：T=273+20=293K
5
P1=1.01×10 Pa P2=1.01×10 Pa+2×10 Pa=3.01Pa
P2 5 3 . 01 × 10 T2=T1( P ) =293( ) 1 1.01×105
( K 1) / k
5
5
5
(1.31) / 1.3
=376.97k=104℃
这样高的温度，虽然不适合微生物培养要求， 另外空气含水量较高（潮湿地域和季节），为防止 过滤阶段介质受潮湿失效，必须用冷却设备将空气 降温和降湿。常用的冷却器是列管式冷却器，其结 构和计算在化工原理“传热”中已做详细介绍。 在空气冷却时，空气走壳程，为提高气相一侧 传热系数，设置圆缺型折流板，空气流速1015m/s，冷却水走管程（多管程，2-4程），水流 速0.5-3m/s
国内微生物工业的除菌方法大多数采用深层过滤，过滤介质一 般采用棉花，活性炭，为防止过滤介质受潮，沾污，降低了除菌 的效率和增加空气通过的阻力，压缩空气在进入总过滤器之前， 必须采取减湿预处理。
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图4-3 两极冷却,加热除菌流程 1-粗过滤器 2-压缩机 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
1 空气过滤器
深层过滤器
介质：以纤维和颗粒状介质为过滤 床的过滤器，用于空气总过滤器
介质：以微孔滤板，超细纤维滤纸， 微孔金属烧结管（二级过滤器）
绝对过滤器 介质：聚四氟乙烯或纤维素酯材料，用 作分过滤器（二级过滤器）
（一）纤维及颗粒状介质过滤器
被用作发酵工厂 纤维介质 的总过滤器. 它是一直立的圆 活性炭颗粒 桶加上椭圆形的顶封 纤维介质 下花板 头和底封头，内部填 进口 充过滤介质，空气由 下而上通过过滤介质， 从而达到除菌目的。
解：T=273+20=293K
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P1=1.01×10 Pa P2=1.01×10 Pa+2×10 Pa=3.01Pa
P2 5 3 . 01 × 10 T2=T1( P ) =293( ) 1 1.01×105
( K 1) / k
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(1.31) / 1.3
=376.97k=104℃
这样高的温度，虽然不适合微生物培养要求， 另外空气含水量较高（潮湿地域和季节），为防止 过滤阶段介质受潮湿失效，必须用冷却设备将空气 降温和降湿。常用的冷却器是列管式冷却器，其结 构和计算在化工原理“传热”中已做详细介绍。 在空气冷却时，空气走壳程，为提高气相一侧 传热系数，设置圆缺型折流板，空气流速1015m/s，冷却水走管程（多管程，2-4程），水流 速0.5-3m/s
空气净化除菌设备(PPT79页)
0.8~1.2
0.8~1.8
小颗粒的相对尺寸
铅笔墨点 (40 mm)
大硅胶颗粒 (20 mm)
红细胞(7mm)
典型细菌 (0.2mm)
酵母细胞 (3 mm)
二、空气过滤器的功能
从气体中去除污染物（微生物）以使达到所 需的气体的无菌程度。
空气过滤器
过滤器经常被认为是一种简单的网或筛 子，过滤 / 分离是在一个平面上进行的。
空一般净化：以温、湿度为主要指标的空调，
可采用初效滤过器。
• ② 中等净化：对室内空气含尘量有一定的含尘 量指标。这类空气净化采用初、中效二级滤过。
• ③ 超净净化：对室内空气含尘量有严格的要求， 以颗粒计数为指标的要求，此类净化必须经过初、 中、高效滤过器才能满足要求。
2.生物工业生产对空气质量的要求
生物制药工业生产中对空气质量的要求是 ：无菌，无灰尘， 无杂质，无水，无油，温度，湿度，正压等要求；
生物制药工业生产中对无菌空气的无菌程度要求是：一般要 求1000次使用周期中只允许有一个菌通过，即经过滤后空气的无 菌程度为N=10-3。
二、空气净化除菌方法及原理
• 消毒问题
– 滤芯（器）消毒是一个日常操作工序。 – 滤芯常见的消毒方法有蒸汽、热水和化
学试剂消毒三种。 – 蒸汽消毒要注意选择饱和蒸汽，一则是
可以可靠杀死细菌，二则是可通过控制 压力来调节温度。蒸汽消毒对于疏水滤 芯来说相对是简单的，但对亲水滤芯特 别是膜材料耐温度不高的滤芯来说，操 作方法是至关重要的 。
– 过滤精度: 0.3-0.5μm – 过滤效率: 95%-99.9% – 初始压差: ≤0.005MP – 工作温度: ≤80℃ – 可耐最大压差: 0.08MPa
空气过滤除菌ppt课件
论上讲都能破坏蛋白质，破坏生物活性物质，从而起到杀 菌作用。但应用较广泛的还是紫外线，它在波长为 226.5~328.7nm时杀菌效力最强，通常用于无菌室和医院 手术室。但杀菌效率较低，杀菌时间较长。一般要结合甲 醛蒸汽等来保证无菌室的无菌程度。
可编辑课件
8
• 4.2.2加热灭菌
• 虽然空气中的细菌芽孢是耐热的，但温度足够高也能 将它破坏。例如悬浮在空气中的细菌芽孢在218°C下24s 就被杀死。但是如果采用蒸汽或电热来加热大量的空气， 以达到灭菌目的，这样太不经济。利用空气压缩时产生的 热进行灭菌对于无菌要求不高的发酵来说则是一个经济合 理的方法；
菌机率为10-3来计算，即1000次发酵周期所用的无菌空气
只允许1~2次染菌。
可编辑课件
4
注意
• 虽然一般悬浮在空气中的微生物，大多是能耐恶劣环 境的孢子或芽孢，繁殖时需要较长的调整期。但是在阴雨 天气或环境污染比较严重时，空气中也会悬浮大量的活力 较强的微生物，它进入培养物的良好环境后，只要很短的 调整期，即可进入对数生长期而大量繁殖。一般细菌繁殖 一代仅需20~30min，如果进入一个细菌，则繁殖15h后， 可达109个。如此大量的杂菌必使发酵受到严重干扰或失 败，所以计算是以进入1、2个杂菌即失败作为依据的。
可编辑课件
5
• 4.1.4空气含菌量的测定
•
空气是许多气态物质的混合物，主要成分是氮气和氧
气，还有惰性气体及二氧化碳和水蒸汽。除气体外，尚有
悬浮在空气中的灰尘，而灰尘主要由构成地壳的无机物质
微粒、烟灰和植物花粉等组成。一般城市灰尘多于农村，
夏天多于冬天，特别ห้องสมุดไป่ตู้气候温和湿润地区，空气中的菌量 较多。据统计，大城市每立方米空气中的含菌数约为 3000~10000个。要准确测定空气中的含菌量来决定过滤 系统或查定过滤空气的无菌程度是比较因难的。
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• 4.2.2加热灭菌
• 虽然空气中的细菌芽孢是耐热的，但温度足够高也能 将它破坏。例如悬浮在空气中的细菌芽孢在218°C下24s 就被杀死。但是如果采用蒸汽或电热来加热大量的空气， 以达到灭菌目的，这样太不经济。利用空气压缩时产生的 热进行灭菌对于无菌要求不高的发酵来说则是一个经济合 理的方法；
菌机率为10-3来计算，即1000次发酵周期所用的无菌空气
只允许1~2次染菌。
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注意
• 虽然一般悬浮在空气中的微生物，大多是能耐恶劣环 境的孢子或芽孢，繁殖时需要较长的调整期。但是在阴雨 天气或环境污染比较严重时，空气中也会悬浮大量的活力 较强的微生物，它进入培养物的良好环境后，只要很短的 调整期，即可进入对数生长期而大量繁殖。一般细菌繁殖 一代仅需20~30min，如果进入一个细菌，则繁殖15h后， 可达109个。如此大量的杂菌必使发酵受到严重干扰或失 败，所以计算是以进入1、2个杂菌即失败作为依据的。
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• 4.1.4空气含菌量的测定
•
空气是许多气态物质的混合物，主要成分是氮气和氧
气，还有惰性气体及二氧化碳和水蒸汽。除气体外，尚有
悬浮在空气中的灰尘，而灰尘主要由构成地壳的无机物质
微粒、烟灰和植物花粉等组成。一般城市灰尘多于农村，
夏天多于冬天，特别ห้องสมุดไป่ตู้气候温和湿润地区，空气中的菌量 较多。据统计，大城市每立方米空气中的含菌数约为 3000~10000个。要准确测定空气中的含菌量来决定过滤 系统或查定过滤空气的无菌程度是比较因难的。
空气洁净技术--空气净化设备 ppt课件
ppt课件
9
vi v 2
n 1 v
图4.1-4 不保温送风口
进风口法兰
吊环
静压箱
高效送风口
吊顶板
高效过滤器
压紧螺杆
ppt课件
10
4)上进风送风口，侧进风送风口
这两种风口在工程中应用得很普遍，如图4.1-5、 图4.1-6所示。上进风送风口要求有较大的安装空 间，即在吊顶以上应留有较大的空间，其进风气 流在静压箱内扩散较好。这种送风口适合于新建 建筑或高层高建筑。侧进风送风口，进风气流在 静压箱内要转向，扩散性能不及上进风送风口好， 但其所需要的安装空间较小，吊顶夹层的高度小 到800㎜也可安装，故其适合于低层高建筑，特别 是既有建筑改造成洁净室时非常适用。但进风口 法兰应做成可拆卸式，否则，不能够装入吊顶的 安装孔内。
5ppt课件?图412带扩散孔板的送风口吊顶板高效送风口进风口法兰吊环保温层静压箱扩散孔板6ppt课件?2带平面型扩散板的送风口如图413所示这种送风口的扩散板在一个平面上周边开设斜向条缝出风口中间开设孔径为3左右的圆孔组根据作者所做的实测研究其混合扩散效果不如图412所示的带扩散孔板的送风口好故在净化空调工程设计中不应采用这种送风口
ppt课件
21
图4.2-4 不带风机的层流罩
均压箱 阻尼层 高效过滤器
ppt课件
22
在净化空调工程中，需要营造多大的局部百级环境，完全
由工艺要求、回风形式确定。例如，大输液生产的灌装工 序，其灌装生产线的宽度不足500㎜，那么，百级区域的 宽度应大于500㎜，就竟大多少合适，也即百级的覆盖宽 度是多少，需具体情况具体分析。如果用带空气幕的层流
ppt课件
19
4.2.3层流罩应用经验
空气除菌及调节设备培训课件
洁净度级数(英制)：每1ft3空气中，粒径大于等 于0.5μm的最大允许粒子数。
洁净度级数(国际制)：每1m3空气中，粒径大于 等于0.5μm的最大允许粒子数的常数对数值。
1立方英尺=1（ft3）=0.0283立方米（m3）=28.317升（liter）
1美加仑(gal)= 3.785升 1英加仑(gal)= 4.546升
• 此流程尤其适用于潮湿的南方地区。
➢空气除菌流程
•两级冷却、分离、加热的空气除菌流程
旋风分离器
3．前置高效过滤除菌流程
1.高效过滤器 2.空压机 3.贮罐 4.冷却器 5.丝网分离器 6.加热器 7.过滤器
前置高效过滤除菌流程
• 高效前置过滤除菌流程的特点是无菌 程度高。
• 高效前置过滤器采用泡沫塑料（静电 除菌）和超细纤维纸串联使用作过滤 介质。
维滤布。
布袋过滤
• 一般来说气流速度越
大，则阻力越大，且过滤 效率也低。
• 气流速度一般为2～ 2.5 m3/（m2·min）， 空气阻力大约为600～ 1200Pa。
• 滤布要定期清洗，以 减少阻力损失和提高过滤 效率。
水雾除尘装置
油浴洗涤空气装置
（三）前置预过滤器
亚高效过滤层 粗过滤层
绒布 或聚氨酯泡沫塑料
②进口的气流速度要适当。
• 旋转气流所产生的离心力与气流速度的 平方成正比。
• 气流速度小，分离效果差；
• 但气流速度过大，则能量损失多（压降 大），同时也会产生涡流而降低效率。
• 一般采用进口气流速度 15～25m／s， 排气出口气流速度为 4～8m／s。
旋风分离器
• 旋风分离器对于分离10μm以上的微 粒效率较高，但对10μm以下的微粒分离 就比较困难。
洁净度级数(国际制)：每1m3空气中，粒径大于 等于0.5μm的最大允许粒子数的常数对数值。
1立方英尺=1（ft3）=0.0283立方米（m3）=28.317升（liter）
1美加仑(gal)= 3.785升 1英加仑(gal)= 4.546升
• 此流程尤其适用于潮湿的南方地区。
➢空气除菌流程
•两级冷却、分离、加热的空气除菌流程
旋风分离器
3．前置高效过滤除菌流程
1.高效过滤器 2.空压机 3.贮罐 4.冷却器 5.丝网分离器 6.加热器 7.过滤器
前置高效过滤除菌流程
• 高效前置过滤除菌流程的特点是无菌 程度高。
• 高效前置过滤器采用泡沫塑料（静电 除菌）和超细纤维纸串联使用作过滤 介质。
维滤布。
布袋过滤
• 一般来说气流速度越
大，则阻力越大，且过滤 效率也低。
• 气流速度一般为2～ 2.5 m3/（m2·min）， 空气阻力大约为600～ 1200Pa。
• 滤布要定期清洗，以 减少阻力损失和提高过滤 效率。
水雾除尘装置
油浴洗涤空气装置
（三）前置预过滤器
亚高效过滤层 粗过滤层
绒布 或聚氨酯泡沫塑料
②进口的气流速度要适当。
• 旋转气流所产生的离心力与气流速度的 平方成正比。
• 气流速度小，分离效果差；
• 但气流速度过大，则能量损失多（压降 大），同时也会产生涡流而降低效率。
• 一般采用进口气流速度 15～25m／s， 排气出口气流速度为 4～8m／s。
旋风分离器
• 旋风分离器对于分离10μm以上的微 粒效率较高，但对10μm以下的微粒分离 就比较困难。
空气净化除菌与调节设备PPT学习教案
第1页/共62页
12.1 空气净化除菌的方法与原理
2．生物工业生产对空气质量的要求 生物工业生产中，由于所用菌种的生产 能力强 弱、生 长速度 的快慢 、发酵 周期的 长短、 分泌物 的性质 、培养 基的营 养成分 和PH值 的差异 等，对 所用空 气的质 量有不 同的要 求。 生物工业生产所用的 “无菌空气”，是指通过除菌处理使空 气中含 菌量降 低到零 或极低 ，从而 使污染 的可能 性降至 极小。 一般按 染菌概 率为10 -3来计 算，即 1000次发酵周期所用的无菌空气只允许1 次染菌 。
第6页/共62页
12.1 空气净化除菌的方法与原理
1．惯性冲击滞留作用机理 惯性冲击滞留作用是空气过滤除菌的重 要作用 。当微 粒随气 流以一 定的速 度垂直 向纤维 方向运 动时， 空气受 阻即改 变运动 方向， 绕过纤 维前进 。而微 粒由于 它的运 动惯性 较大， 未能及 时改变 运动方 向，直 冲到纤 维表面 ，由于 摩擦黏 附，微 粒就滞 留在 纤维表 面，这 称为惯 性冲击 滞留作 用。空 气流速 是影响 惯性冲 击滞留 效率的 重要因 素。空 气流速 下降， 惯性冲 击滞留 效率也 下降。 滞留效 率为零 时的气 流速度 称为惯 性冲击 的临界 速度。
第14页/共62页
12.2 空气介质过滤除菌设备
2．空气过滤除菌流程 （1）两级冷却、分离、加热的空气除菌 流程 如图12-2所示，这是一个比较完善的空 气除菌 流程。 其特点 是：两 次冷却 、两次 分离和 适当加 热。两 次冷却 、两次 分离油 水的主 要优点 是可节 约冷却 用水， 油水分 离比较 完全， 保证干 过滤。 压缩空 气经第 一次冷 却后， 大部分 的水、 油结成 颗粒较 大、浓 度较高 的雾粒 ，可用 旋风分 离器分 离；第 二次冷 却，使 空气进 一步析 出其中 的油和 水，形 成较小 的雾粒 ，可用 丝网分 离器分 离。此 时，空 气的相 对湿度 还是10 0%，可 用加热 的方法 把空气 的相对 湿度降 到50～ 60%。
12.1 空气净化除菌的方法与原理
2．生物工业生产对空气质量的要求 生物工业生产中，由于所用菌种的生产 能力强 弱、生 长速度 的快慢 、发酵 周期的 长短、 分泌物 的性质 、培养 基的营 养成分 和PH值 的差异 等，对 所用空 气的质 量有不 同的要 求。 生物工业生产所用的 “无菌空气”，是指通过除菌处理使空 气中含 菌量降 低到零 或极低 ，从而 使污染 的可能 性降至 极小。 一般按 染菌概 率为10 -3来计 算，即 1000次发酵周期所用的无菌空气只允许1 次染菌 。
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12.1 空气净化除菌的方法与原理
1．惯性冲击滞留作用机理 惯性冲击滞留作用是空气过滤除菌的重 要作用 。当微 粒随气 流以一 定的速 度垂直 向纤维 方向运 动时， 空气受 阻即改 变运动 方向， 绕过纤 维前进 。而微 粒由于 它的运 动惯性 较大， 未能及 时改变 运动方 向，直 冲到纤 维表面 ，由于 摩擦黏 附，微 粒就滞 留在 纤维表 面，这 称为惯 性冲击 滞留作 用。空 气流速 是影响 惯性冲 击滞留 效率的 重要因 素。空 气流速 下降， 惯性冲 击滞留 效率也 下降。 滞留效 率为零 时的气 流速度 称为惯 性冲击 的临界 速度。
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12.2 空气介质过滤除菌设备
2．空气过滤除菌流程 （1）两级冷却、分离、加热的空气除菌 流程 如图12-2所示，这是一个比较完善的空 气除菌 流程。 其特点 是：两 次冷却 、两次 分离和 适当加 热。两 次冷却 、两次 分离油 水的主 要优点 是可节 约冷却 用水， 油水分 离比较 完全， 保证干 过滤。 压缩空 气经第 一次冷 却后， 大部分 的水、 油结成 颗粒较 大、浓 度较高 的雾粒 ，可用 旋风分 离器分 离；第 二次冷 却，使 空气进 一步析 出其中 的油和 水，形 成较小 的雾粒 ，可用 丝网分 离器分 离。此 时，空 气的相 对湿度 还是10 0%，可 用加热 的方法 把空气 的相对 湿度降 到50～ 60%。
空气净化及除菌设备概述(PPT 58张)
空气的过滤除菌原理与通常的过滤原理不一样，由于空 气中气体引力较小，且微粒很小，常见悬浮于空气中的 微生物粒子大小在0.5-2微米，而空气过滤常用的过滤 介质如棉花，它的纤维直径一般为16-20微米，当充填 系数为8%时，棉花纤维所形成网格的孔隙为20-50微 米。微粒随空气流通过滤层时，滤层纤维所形成的网格 阻碍气流前进，使气流无数次改变运动速度和运动方向 而绕过纤维前进，这些改变引起微粒对滤层纤维产生惯 性冲击、拦截、重力沉降、布朗扩散、静电吸引等作用， 从而把微粒滞留在纤维表面。
章 空气净化及除菌设备
现代工业发酵绝大多数是利用好气性微生物进 行纯种培养,从而获得目的产物。溶解氧是这些 微生物生长和代谢必不可少的条件。工业上通 常以空气作为氧源。但空气中含有各种各样的 微生物，它们一旦随空气进入培养液，在适宜 的条件下，就会迅速大量繁殖，干扰甚至破坏 预定发酵的正常进行，甚至造成发酵彻底失败 等严重事故。因此，通风发酵需要的空气必须 是洁净无菌，并有一定的温度和压力的空气， 这就要求对空气进行净化除菌和调节处理。
2. 拦截滞留作用机理
气流速度下降到临界速度以下时，微就不能因惯性冲击 而滞留在纤维上，捕集效率显著下降。但实践证明，随着 气流速度的继续下降，纤维对微粒的捕集效率又有回升， 说明有另一种机理在起作用，这就是拦截滞留作用机理。 当微生物等微粒随低速气流慢慢靠近纤维时，微粒所在的 主导气流受纤维所阻而改变流动方向，绕过纤维前进，并 在纤维的周边形成一层边界滞流区。滞留区的气流速度更 慢，进到滞留区的微粒慢慢靠近和接触纤维而被黏附滞留， 称为拦截滞留作用。 拦截滞留作用在气流速度低时才起作用。
3. 布朗扩散作用机理
直径很小的微粒在很慢的气流中能产生一种不规则的直线 热运动，称为布朗扩散。布朗扩散的运动距离很短，在较 大的气速或较大的纤维间隙中是不起作用的。但在很小的 气流速度和较小的纤维间隙中却能使微粒靠近纤维而被黏 附，称为布朗扩散作用机理。 布朗扩散作用与微粒和纤维直径有关，并与气流速度成反 比。在气流速度很小时，它是介质过滤除菌的重要作用之 一。
章 空气净化及除菌设备
现代工业发酵绝大多数是利用好气性微生物进 行纯种培养,从而获得目的产物。溶解氧是这些 微生物生长和代谢必不可少的条件。工业上通 常以空气作为氧源。但空气中含有各种各样的 微生物，它们一旦随空气进入培养液，在适宜 的条件下，就会迅速大量繁殖，干扰甚至破坏 预定发酵的正常进行，甚至造成发酵彻底失败 等严重事故。因此，通风发酵需要的空气必须 是洁净无菌，并有一定的温度和压力的空气， 这就要求对空气进行净化除菌和调节处理。
2. 拦截滞留作用机理
气流速度下降到临界速度以下时，微就不能因惯性冲击 而滞留在纤维上，捕集效率显著下降。但实践证明，随着 气流速度的继续下降，纤维对微粒的捕集效率又有回升， 说明有另一种机理在起作用，这就是拦截滞留作用机理。 当微生物等微粒随低速气流慢慢靠近纤维时，微粒所在的 主导气流受纤维所阻而改变流动方向，绕过纤维前进，并 在纤维的周边形成一层边界滞流区。滞留区的气流速度更 慢，进到滞留区的微粒慢慢靠近和接触纤维而被黏附滞留， 称为拦截滞留作用。 拦截滞留作用在气流速度低时才起作用。
3. 布朗扩散作用机理
直径很小的微粒在很慢的气流中能产生一种不规则的直线 热运动，称为布朗扩散。布朗扩散的运动距离很短，在较 大的气速或较大的纤维间隙中是不起作用的。但在很小的 气流速度和较小的纤维间隙中却能使微粒靠近纤维而被黏 附，称为布朗扩散作用机理。 布朗扩散作用与微粒和纤维直径有关，并与气流速度成反 比。在气流速度很小时，它是介质过滤除菌的重要作用之 一。
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而达到除尘、除菌的目的。 2，优点（对1μm的微粒去除率可达99％）
• 阻力小，约1.01325×104Pa ； • 染菌率低，平均低于10-15％ ； • 除水、除油的效果好 ； • 耗电少捕获率低，空气需干燥。
3，缺点
• 捕集率尚嫌不够，需要采取其
它措施；
• 设备庞大 ； • 一次性投资较大 ；
➢（一）、空气除菌方法(除去或杀灭)
•辐射杀菌 •热杀菌 •静电除菌 •过滤除菌法 •化学药品法
★空气含菌量的测定
• 培养法：微生物学中已介绍 过
• 光学法 ：用粒子计数器通过 微粒对光线的散射作用来测 量粒子的大小和含量。
一、辐射灭菌
1，原理
• α射线、X射线、β射线、γ射 线、紫外线、超声波等从理 论上讲都能破坏蛋白质，破 坏生物活性物质，从而起到 杀菌作用。
实际上，空气过滤器的滤材具有深度：“弯曲 通道”的结果对于污染物的去除起到了辅助作用 。
“弯曲通道”存在于：
深度过滤介质
第四节 介质过滤除菌的工艺
• 空气过滤除菌流程是按生产对无菌空气要求具备的 参数，根据空气的性质而制订的，同时还要结合吸 气环境的空气条件和所用设备的特性进行考虑。
• 对于一般要求的低压无菌空气，可直接采用一般鼓 风机增压后进入过滤器，经一、二次过滤除菌而制 得。
第一节 空气净化除菌设备
• 空气净化是以创造洁净空气为主要目的的空气调 节措施。根据生产工艺要求对空调有不同的洁净 标准，即工业洁净和生物洁净。
• 工业洁净系指除去空气中悬浮的尘埃，在某些场 合还有除臭、增加空气负离子等以创造洁净的空 气环境。
• 生物洁净系指不仅除去空气中的尘埃，而且除去 细菌等以创造洁净空气的环境。制药工业、生物 学实验、医院手术室等房间需要生物洁净。
小颗粒的相对尺寸
铅笔墨点 (40 mm)
大硅胶颗粒 (20 mm)
红细胞(7mm)
典型细菌 (0.2mm)
酵母细胞 (3 mm)
二、空气过滤器的功能
从气体中去除污染物（微生物）以使达到所 需的气体的无菌程度。
空气过滤器
过滤器经常被认为是一种简单的网或筛 子，过滤 / 分离是在一个平面上进行的。
2、洁净室的洁净度标准
一般生产区没有洁净度要求；控制区 的洁净度要求为10万级；洁净区对洁净度 的要求为1万级的一般无菌工作区；无菌区 对洁净度的要求为100级的工作区。
等级 100 级
每立方米(每升) 每立方米(每升)
空气中≥0.5微米 空气中≥5微米尘
尘粒数
粒数
≤35×100(3.5)
1000 级 ≤35×1000(35) ≤250(0.25)
10000 级 ≤35×10000(350) ≤2500(2.5)
100000 级
≤35×100000(35 00)
≤25000(25)
二、含尘浓度的表示方法
★含尘浓度的表示方法
• 常用以下两种方法表示：
– 计数浓度：每升或每立方米空气中所含粉 尘个数（个/L或个/m3 ）。
– 重量浓度：每立方米空气中所含粉尘的毫 克量（mg/m3 ）。
• 而一般的深层通气发酵，除要求无菌空气具有必要 的无菌程度外，还要具有一定的压力，这就需要比 较复杂的空气除菌流程。
一、对空气除菌流程的要求
• 流程的设备： – 主设备：空气压缩机 – 附属设备：要求尽量采用新技术，提高效率，减 少设备，精简设备流程，降低设备投资、运转费 用和动力捎耗，简便操作。
2，应用范围 立式垂直超净台
• 通常用于无菌室和医院手术室。
3，缺点
• 杀菌效率较低，杀菌时间较长。 一般要结合甲醛蒸汽等来保证 无菌室的无菌程度。
二、加热灭菌 • 利用压缩热进行空气灭菌的流程图
空气进口温度为21°C，出口温度为187~198°C， 压力为0．7MPa。
三、静电除菌
1，原理 • 利用静电引力来吸附带电粒子
1.0~2.5
1.3~2.0
8.1~25.8
0.5~1.0
1.0~3.0
0.5~0.7
1.8~3.3
0.5~1.1
1.6~4.8
0.9~2.1
2.0~10.0
0.6~1.6
1.6~13.6
孢子
宽，μm
长，μm
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
0.5~1.0
0.9~1.8
0.6~1.2
0.9~1.7
0.8~1.2
0.8~1.8
第一节 空气净化除菌的方法与原理
一、生物工业生产对空气质量的要求
➢1.空气中微生物的分布
空气中微生物的含量和种类，随地区，季节和空气中灰尘粒子多少，以
及人们的活动情况而异。干燥寒冷北方 < 温暖湿润南方， 高空 < 低空，农村 <工业城市
一般每升高10米，空气中的含菌量就降低一个数量级；城市的空气中 含菌量较多，农村的空气中含菌量较少，一般城市空气中杂菌数为 3000~8000个／米３。 ▪各地空气中所悬浮的微生物种类及比例各不相同，数量也随条件的变化而 异，一般设计时以含量为103~104个／m3进行计算。
第三节 介质过滤除菌的机理
一、定义
过滤除菌：利用有孔介质从气体中除去微生物
孔
含微生物的气体
洁净气体
滤材
1 微米 (m) 等于: 10－6 米 ＝10－3 毫米 3.9×10 -5 英寸 又称 "micron"
小颗粒的相对尺寸
100 μm
80 人发直径 60
40 裸眼可见最小颗粒
20 花粉
10
8.0 红细胞
6.0 酵母和真菌
5.0
沙雷氏菌 假单胞菌
4.0 μm 3.0 2.0 1.0 0.8 0.6 0.5 0.4 0.3
空气中ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ见杂菌的大小
菌种
金黄色小球菌 产气杆菌
蜡样芽孢杆菌 普通变形杆菌 地衣芽孢杆菌 枯草芽孢杆菌 巨大芽孢杆菌 霉状分枝杆菌
细胞
宽，μm
长，μm
0.5~1.0
—
1.0~1.5
空气除菌、除尘方法
一、洁净室的净化标准
1、净化级别 • ① 一般净化：以温、湿度为主要指标的空调，
可采用初效滤过器。
• ② 中等净化：对室内空气含尘量有一定的含尘 量指标。这类空气净化采用初、中效二级滤过。
• ③ 超净净化：对室内空气含尘量有严格的要求， 以颗粒计数为指标的要求，此类净化必须经过初、 中、高效滤过器才能满足要求。
➢2.生物工业生产对空气质量的要求
生物制药工业生产中对空气质量的要求是 ：无菌，无灰尘， 无杂质，无水，无油，温度，湿度，正压等要求；
生物制药工业生产中对无菌空气的无菌程度要求是：一般要 求1000次使用周期中只允许有一个菌通过，即经过滤后空气的无 菌程度为N=10-3。
二、空气净化除菌方法及原理
• 阻力小，约1.01325×104Pa ； • 染菌率低，平均低于10-15％ ； • 除水、除油的效果好 ； • 耗电少捕获率低，空气需干燥。
3，缺点
• 捕集率尚嫌不够，需要采取其
它措施；
• 设备庞大 ； • 一次性投资较大 ；
➢（一）、空气除菌方法(除去或杀灭)
•辐射杀菌 •热杀菌 •静电除菌 •过滤除菌法 •化学药品法
★空气含菌量的测定
• 培养法：微生物学中已介绍 过
• 光学法 ：用粒子计数器通过 微粒对光线的散射作用来测 量粒子的大小和含量。
一、辐射灭菌
1，原理
• α射线、X射线、β射线、γ射 线、紫外线、超声波等从理 论上讲都能破坏蛋白质，破 坏生物活性物质，从而起到 杀菌作用。
实际上，空气过滤器的滤材具有深度：“弯曲 通道”的结果对于污染物的去除起到了辅助作用 。
“弯曲通道”存在于：
深度过滤介质
第四节 介质过滤除菌的工艺
• 空气过滤除菌流程是按生产对无菌空气要求具备的 参数，根据空气的性质而制订的，同时还要结合吸 气环境的空气条件和所用设备的特性进行考虑。
• 对于一般要求的低压无菌空气，可直接采用一般鼓 风机增压后进入过滤器，经一、二次过滤除菌而制 得。
第一节 空气净化除菌设备
• 空气净化是以创造洁净空气为主要目的的空气调 节措施。根据生产工艺要求对空调有不同的洁净 标准，即工业洁净和生物洁净。
• 工业洁净系指除去空气中悬浮的尘埃，在某些场 合还有除臭、增加空气负离子等以创造洁净的空 气环境。
• 生物洁净系指不仅除去空气中的尘埃，而且除去 细菌等以创造洁净空气的环境。制药工业、生物 学实验、医院手术室等房间需要生物洁净。
小颗粒的相对尺寸
铅笔墨点 (40 mm)
大硅胶颗粒 (20 mm)
红细胞(7mm)
典型细菌 (0.2mm)
酵母细胞 (3 mm)
二、空气过滤器的功能
从气体中去除污染物（微生物）以使达到所 需的气体的无菌程度。
空气过滤器
过滤器经常被认为是一种简单的网或筛 子，过滤 / 分离是在一个平面上进行的。
2、洁净室的洁净度标准
一般生产区没有洁净度要求；控制区 的洁净度要求为10万级；洁净区对洁净度 的要求为1万级的一般无菌工作区；无菌区 对洁净度的要求为100级的工作区。
等级 100 级
每立方米(每升) 每立方米(每升)
空气中≥0.5微米 空气中≥5微米尘
尘粒数
粒数
≤35×100(3.5)
1000 级 ≤35×1000(35) ≤250(0.25)
10000 级 ≤35×10000(350) ≤2500(2.5)
100000 级
≤35×100000(35 00)
≤25000(25)
二、含尘浓度的表示方法
★含尘浓度的表示方法
• 常用以下两种方法表示：
– 计数浓度：每升或每立方米空气中所含粉 尘个数（个/L或个/m3 ）。
– 重量浓度：每立方米空气中所含粉尘的毫 克量（mg/m3 ）。
• 而一般的深层通气发酵，除要求无菌空气具有必要 的无菌程度外，还要具有一定的压力，这就需要比 较复杂的空气除菌流程。
一、对空气除菌流程的要求
• 流程的设备： – 主设备：空气压缩机 – 附属设备：要求尽量采用新技术，提高效率，减 少设备，精简设备流程，降低设备投资、运转费 用和动力捎耗，简便操作。
2，应用范围 立式垂直超净台
• 通常用于无菌室和医院手术室。
3，缺点
• 杀菌效率较低，杀菌时间较长。 一般要结合甲醛蒸汽等来保证 无菌室的无菌程度。
二、加热灭菌 • 利用压缩热进行空气灭菌的流程图
空气进口温度为21°C，出口温度为187~198°C， 压力为0．7MPa。
三、静电除菌
1，原理 • 利用静电引力来吸附带电粒子
1.0~2.5
1.3~2.0
8.1~25.8
0.5~1.0
1.0~3.0
0.5~0.7
1.8~3.3
0.5~1.1
1.6~4.8
0.9~2.1
2.0~10.0
0.6~1.6
1.6~13.6
孢子
宽，μm
长，μm
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
0.5~1.0
0.9~1.8
0.6~1.2
0.9~1.7
0.8~1.2
0.8~1.8
第一节 空气净化除菌的方法与原理
一、生物工业生产对空气质量的要求
➢1.空气中微生物的分布
空气中微生物的含量和种类，随地区，季节和空气中灰尘粒子多少，以
及人们的活动情况而异。干燥寒冷北方 < 温暖湿润南方， 高空 < 低空，农村 <工业城市
一般每升高10米，空气中的含菌量就降低一个数量级；城市的空气中 含菌量较多，农村的空气中含菌量较少，一般城市空气中杂菌数为 3000~8000个／米３。 ▪各地空气中所悬浮的微生物种类及比例各不相同，数量也随条件的变化而 异，一般设计时以含量为103~104个／m3进行计算。
第三节 介质过滤除菌的机理
一、定义
过滤除菌：利用有孔介质从气体中除去微生物
孔
含微生物的气体
洁净气体
滤材
1 微米 (m) 等于: 10－6 米 ＝10－3 毫米 3.9×10 -5 英寸 又称 "micron"
小颗粒的相对尺寸
100 μm
80 人发直径 60
40 裸眼可见最小颗粒
20 花粉
10
8.0 红细胞
6.0 酵母和真菌
5.0
沙雷氏菌 假单胞菌
4.0 μm 3.0 2.0 1.0 0.8 0.6 0.5 0.4 0.3
空气中ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ见杂菌的大小
菌种
金黄色小球菌 产气杆菌
蜡样芽孢杆菌 普通变形杆菌 地衣芽孢杆菌 枯草芽孢杆菌 巨大芽孢杆菌 霉状分枝杆菌
细胞
宽，μm
长，μm
0.5~1.0
—
1.0~1.5
空气除菌、除尘方法
一、洁净室的净化标准
1、净化级别 • ① 一般净化：以温、湿度为主要指标的空调，
可采用初效滤过器。
• ② 中等净化：对室内空气含尘量有一定的含尘 量指标。这类空气净化采用初、中效二级滤过。
• ③ 超净净化：对室内空气含尘量有严格的要求， 以颗粒计数为指标的要求，此类净化必须经过初、 中、高效滤过器才能满足要求。
➢2.生物工业生产对空气质量的要求
生物制药工业生产中对空气质量的要求是 ：无菌，无灰尘， 无杂质，无水，无油，温度，湿度，正压等要求；
生物制药工业生产中对无菌空气的无菌程度要求是：一般要 求1000次使用周期中只允许有一个菌通过，即经过滤后空气的无 菌程度为N=10-3。
二、空气净化除菌方法及原理