自然界中的除菌过滤器原理图污水净化的自然法则

在60年代，膜过滤器问世，人们认为0.45微米的膜为“除菌级”，这种薄膜过滤器广泛应用于生物制品和药品中，以去除细菌、酵母、霉菌和非生物颗粒。最初用粘质沙雷氏菌作为检验标准，但后来发现该细菌可以穿透0.45微米的孔径，从而导致了更密集（0.2或0.22微米）的滤膜被采用。现在，缺陷短波单胞菌被用作检验除菌级过滤器的标准，并且最近，一种能通过0.1微米过滤网的细菌被发现，这预示着可能需要提高过滤标准或者在工艺中加入额外措施以控制这些小型细菌。

为什么定义为0.22μm？这取决于一个公式，它计算的是毛细管直径、形状校正因子、表面张力以及克服表面张力的压力以及液体与毛细管壁接触角等因素。虽然实际孔径并不重要，但它是一个功能性定义，通过挑战高达1×107cfu/cm²有效面积上的缺陷短波单胞菌对过滤器进行挑战并经过验证才能产生无菌输出液。

利用濾過技術去除細蟲最大的優點是這種方法同時維持過濾物質物理學、化學與生物學穩定性。此技術的開發歷史可追溯到巴斯德時代，但直至二次世界大戰後才開始商業化生產與應用。濾過技術發展主要經歷了從瓷質濾柱到石棉-纖維夹層再到現在薄膜濾網三個主要階段。