板框式污泥泥浆压滤机的守护者除菌过滤器的定义
在20世纪60年代,膜过滤技术首次问世,当时的科学家们将0.45微米级别的膜定义为“除菌级”过滤器。这些薄膜过滤器广泛应用于生物制品和液体药品中,以去除细菌、酵母、霉菌以及非生物颗粒物。但随着时间的推移,科学家们发现即使是最精密的0.45微米膜也无法完全阻挡某些微小细菌。例如,粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)被用作标准检验材料来评估过滤器的除菌效果。
然而,在1967年,一种名为缺陷短波单胞菌(Brevundimonas diminuta)的细菌挑战了这一界限。这类细菌能够穿透0.45微米的孔径,并且其挑战密度达到10⁴-10^6个细胞/c㎡。从此以后,为了确保更高程度的清洁,工程师们开始使用更加紧密排列的孔径,即0.2或0.22微米级别的小孔膜进行过滤。
至今,这种以缺陷短波单胞菌作为标准检测材料的手段依然在生产过程中发挥着重要作用。最近,一种名为Leptospira licerasiae的小型螺旋形细菌甚至被发现能够穿透1μm大小的小孔,而这促使人们重新考虑是否需要进一步提高过滤标准或者引入额外措施,如巴氏消毒或紫外线消毒,以监控和控制这些极小微生物。
那么,为何我们会定义一个产品必须达到至少0.22μm等级?根据理论公式,我们可以计算出一层薄膜所需达到的最低压力才能克服表面张力并通过毛细管。如果我们想要保证没有任何生物体能通过这种筛选,那么就需要设计一种功能性定义,这个定义基于ASTM F838-15,它要求对称性不足100%有效面积上的缺陷短波单胞虫数量大于等于1×107cfu/cm²才能稳定地产生无污染物流出的产品。
利用物理学原理去除液体中的活细胞具有多重好处,它不仅能保持物理、化学和生物学属性的一致性,还能维持整个系统长期稳定运行。而这个方法最早可追溯到巴斯德时代,但直到二战后才逐渐成熟并商业化。此后的发展主要经历了瓷质滤柱、石棉纤维夹层再到现在薄膜过滤技术三个阶段,每一步都有着显著提升性能与效率的地方。