工业反渗透纯水机设备中的除菌过滤器净化源自心脏的守护者

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。但随着时间的推移,科学家们发现了更具挑战性的细菌,它们可以穿透0.45微米的孔径,从而导致了对更高纯度水处理技术的需求。

在这个过程中,一种名为缺陷短波单胞菌(Brevundimonas diminuta)的微小细菌成为了关键参考点。这类单细胞生物能够通过0.2或0.22微米范围内的过滤网,而不留下任何痕迹,这使得人们意识到需要采用更加严格的标准来确保水质安全。因此,不仅仅是过滤网大小,更重要的是它们能够有效地屏蔽哪些类型的小分子和大分子。

近年来,一些研究表明,即便是以往认为足够小的地球上最小生命形式——如弧形杆菌,也有可能通过传统意义上的“无害”尺寸限制下的防护措施。在这场不断追求完美净化手段的大赛中,我们必须不断提高我们的游戏规则。

但为什么我们选择了0.22μm作为当前工业反渗透纯水机设备中的标准呢?答案并不简单,因为它涉及到了物理学、化学以及工程学多个领域。根据一些复杂公式,如毛细管直径、形状校正因子、液体表面张力和克服该张力的压力等,可以计算出最佳孔径大小。但实际上,这只是理论支持,而实践操作中的定义更多地基于功能性要求,比如使用ASTM F838-15规定的一定数量缺陷短波单胞菌进行挑战测试,以确保其稳定性和重现性。

利用筛选法来清洁液体不仅能消除病原体,还能保护产品从物理化学变化方面保持稳定。这种技术已经存在几十年,但直到二次世界大战后才逐渐商业化。这一技术发展经历了瓷质滤柱阶段,再经过石棉纺织层,然后转向现代薄膜筛选技术,其发展历程充满了创新与挑战。

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