2024年12月09日

污水处理的超级英雄一体化设备中的除菌过滤器

在20世纪60年代,膜过滤器的出现改变了污水处理的游戏规则。人们认为0.45微米级别的膜是“除菌级”的,因为它能够阻挡细菌、酵母和霉菌。但是在那个时代,人们还是发现了一个小问题:当挑战密度达到10⁴-10^6个细胞/平方厘米时,即使是0.45微米的孔径也无法完全阻挡一些细菌。这些小家伙叫做缺陷短波单胞菌(Brevundimonas diminuta),它们似乎比预期中要顽强。

为了解决这个问题,我们开始使用更紧密的滤膜,比如0.2或0.22微米。这就好比从一把打扫卫生的小铲子换成了大力士的手套,更加有效地清理掉那些顽皮的小家伙。现在,一种名为Leptospira licerasiae的小型细菌已经被发现可以穿透0.1微米的过滤器,这让我们意识到即便是最先进的过滤技术,也需要不断完善和提高标准。

那么为什么定义为0.22μm呢?这不仅仅是一个数字,而是一个功能性的定义。在ASTM F838-15标准下,如果一个过滤器能稳定地通过挑战水平高达1×107cfu/cm²(细胞/平方厘米)的缺陷短波单胞菌挑战,并且能够产生无菌液体,那么它就是合格的除菌过滤器。

采用过滤法去除液体中的细菌有着多重好处,不仅可以保证产品质量,还能维护材料物理、化学和生物学稳定性。而使用此类技术去除细菌,最早可追溯到巴斯德时代,但直至二次世界大战后才成为商业化生产和应用的一部分。从最初瓷质滤柱,再到石棉夹层,然后是现代薄膜过滤技术,每一步都代表着对排污处理技术的一次巨大飞跃。