卧式压滤机中的除菌过滤器在自然环境下的定义与应用

在60年代初期，膜过滤器进入了市场，当时人们认为0.45微米的膜就是“除菌级”过滤器。这种薄膜过滤器最初广泛用于生物制品和药品中去除细菌、酵母、霉菌以及非生物颗粒。用来检验这些过滤器的标准是粘质沙雷氏菌（Serratia marcescens）。然而，到了六七十年代末期，美国FDA的Bowman博士发现了一种从蛋白质溶液中分离出来的小型细菌，这些小型细菌能够穿透0.45微米的孔径。当它们达到10⁴-10^6个细胞/平方厘米时，就能成功通过这个孔径。后来，这种小型细菌被命名为缺陷短波单胞菌（Brevundimonas diminuta），因为它可以穿透0.45微米但不通过更致密的0.2或0.22微米孔径。

自此之后，更紧密的滤膜被应用于除菌过滤，成为新的标准。缺陷短波单胞菌（B.diminuta ATCC®19146™）成为了检验除菌级别过滤器的一个标准样本。此外，一种能够穿越0.1微米筛子的细acteria（Leptospira licerasiae）在Genentech公司的一次实验室测试中被发现。这意味着可能需要进一步提高对超净水处理系统中的污染物排放要求，或是在生产过程中增加附加措施，如巴氏消毒或紫外线消毒，以监控并控制这些微小生物。

那么为什么定义为0.22μm呢？根据一系列公式，可以计算出一个给定材料下毛细管直径、形状校正因子、润湿液体表面张力、克服表面张力的压力以及接触角等参数下的标称孔径。尽管具体数值并不重要，但作为功能性定义，对ASTM F838-15所述挑战水平大于等于1×107cfu/cm²有效面积上的缺陷短波单胞杆类似组织进行挑战，并经过适当验证以产生无害且稳定的产品输出。

采用物理方法去除液体中的生物污染最大优点在于这同时维持了产品物理化学和生物学稳定性。在巴斯德时代就有记录使用过滤法去除病原体，但直到二次世界大战后才开始商业化生产和使用。该技术发展主要经历了瓷质刮丝网，从石棉纺织品夹层再到现在薄膜筛选三阶段。（Levy, 2001）。