循环水清流揭秘除菌过滤器的工作魔法

在20世纪60年代,膜过滤器的出现标志着一个新时代的开始,当时,0.45微米级别的膜被认为是“除菌级”的标准。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。为验证过滤效果,一种名为粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)的微生物被用作检验标准。但是,随着时间的推移,一种更小型细菌——缺陷短波单胞菌(Brevundimonas diminuta),即“微小短波单胞菌”,被发现能够穿透0.45微米的孔径,这迫使行业将过滤标准提升至更加致密的地平线,即0.2或0.22微米。

此后,缺陷短波单胞菌(B.diminuta ATCC®19146™)成为了用于测试除菌级过滤器效能的典型样本。在最近的一项研究中,一种能夺取通过1μm孔径且无法完全阻止其流动的小型细节称为Leptospira licerasiae,被发现在细胞培养基中。这一发现预示着对除菌过滤技术可能会有进一步要求,即提高当前所使用的大部分设备筛选能力,或采用额外措施,如巴氏消毒或紫外线消毒来增强控制力。

那么为什么定义它为0.22μm呢?实际上,不同材料和实验条件下计算出的理论孔径值会有所不同,而不仅仅是一个简单数值。公式d = k * σ / P * θ表明了除了毛细管直径之外,还受到形状校正因子k、表面张力σ、克服表面张力的压力P,以及接触角θ等多重影响。此外,“功能性定义”意味着尽管大小相同,但不同的材料对于分离过程都有不同的表现,因此,我们不能只依赖于理论上的尺寸来判断一个特定的产品是否符合我们的需求。

采用这种方法进行清洁处理带来的最大好处之一就是它既可以有效地去除病原体,同时也能够保持环境稳定无变。在过去,从巴斯德时代起就有人尝试利用这个方法进行净化,但直到二战之后,这个技术才得以商业化运用并普及。而今,它已经经历了从瓷质滤柱到石棉-纤维夹层,再到现代薄膜技术三大阶段发展历程,其中每一步都代表了人类对净化技术不断追求卓越和创新精神的一个缩影。

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