在探讨生物制药工业中水处理的重要性时,我们发现深层过滤器与膜过滤器在应用场景和功能上存在显著差异。首先,深层过滤器并不能用于除菌过滤,而微孔膜过滤器则是其它类型的选择,这种区别主要源于两者的孔径分布和内部结构稳定性的不同。无论是通过何种技术制造,无法确保所有孔隙都具有相同尺寸。
人们一直在寻找去除悬浮颗粒(如有机体)的方法,因为这些颗粒通常具有相对均一的尺寸,因此宽度的孔径分布会使得颗粒穿透更容易。深层过滤器通过将分散颗粒或纤维掺入某些基质或固态形式中制备而成,其组成部分构成了这种结构。在生产过程中,需要使用不溶性微粒或纤维以及较粘稠的分散介质,并且均匀分散是一个问题;基质的粘稠度、纤维排列方向、不溶性、异质相不溶性以及混合涂抹常规及其主要颗粒凝聚都是为了解决均匀分散的问题。
由于多孔膜铸液中的浓度梯度导致扩散平衡趋势不存在,在这个过程中每根纤维被置于表面直至完成垫子的构建,每个纵向放置大体遵循随机定律,反映了这种无序沉降。因此,由此形成的空间构成了过滤器的孔隙,如图一所示,该模型体现了随机沉降,使得孔隙大小差异很大,反映了局部密度低或高。由于随机沉降造成了宽松波动范围。
再者,由熔融工艺处理随机放置的纖維,也表现出同样的特点。在这种情况下,每一层更厚的大型洞穴与下一层小洞穴形成连接,可以逐步缩小整个效果,最终达到一定值,这个过程可能渐进式但永远无法达到膜结构要求。
此外,还要注意到深层过滤器可以受到工艺条件影响,比如预先进行的一些制备工艺特别是压力变化都会影响其性能。而已经有的例子证明了一些膜过滤器能够耐受高达72psi(5bar)之类极端压力条件,同时保持微生物截留能力和完整性测试标准。而对于深层筛选设备来说,即便是在正常操作下,它们也可能因为强烈冲击而受到损害。
从字面理解来看,一般认为深层筛选能够去除任何污染物,但实际上这取决于需要去除哪一种污染物。此外,由于预筛选设备能够承载大量污染物,所以它们成为工程中的“黑马”。如果想要提高表面截留效率,则可以通过调整多孔设计、增加有效面积或者在前端添加保护措施等方式实现目标——找到最佳组合以满足预期截留率及处理量需求。
最后,对于膜法筛网可接受完整性测试,但对于一般用途非细菌净化用的筛网则没有必要进行这样的检查。这意味着尽管隔离作用通常用于澄清精纯,但是并不适用于消毒目的,因此也不必经过完整性的验证测试。