循环水清流揭秘除菌过滤器的工作魔法

在20世纪60年代，膜过滤器的出现标志着一个新时代的到来，当时人们普遍认为0.45微米级别的膜为“除菌级”过滤器。这些薄膜过滤器被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。为了检验过滤效果，通常采用粘质沙雷氏菌作为标准菌株。但是，在60年代后期，美国FDA的一个研究人员发现了一种微小细菌，即缺陷短波单胞菌（Brevundimonas diminuta），它能够穿透0.45微米的孔径。当其挑战密度达到10⁴-10^6个细胞/平方厘米时，这些细菌就能通过0.45微米的孔径，从而对传统定义产生了挑战。在此之后，市场上使用更加致密（0.2或0.22微米）的滤膜，因为这种更高级别的过滤能力能够有效地阻止这类小型但具有潜在危害性的细菌。

近年来的研究表明，即便是如此小得几乎无法被人眼识别出的细节，也可能隐藏着巨大的风险。一种名为Leptospira licerasiae的小型细菌曾经在某个实验室环境中被发现，它足以穿透1μm甚至更窄口径的孔隙。这一事实提醒我们，对于保洁无害性的产品和流程，我们必须始终保持警觉，并不断提高我们的防护措施。

那么为什么选择了定义为0.22μm呢？这个数字并不是基于物理学上的真理，而是一个功能性定义。根据ASTM F838-15标准，如果一个材料能够稳定地抵御大约1×107cfu/cm²以上挑战水平下的缺陷短波单胞虫（Brevundimonas diminuta）而不发生破坏，那么它就是合格的“除菌”级别筛选材料。

利用过滤技术去除液体中的細蟲，不仅可以实现清洁，而且还能保护過濾物質之間所處環境的一致性。此技術自巴斯德時代起已經開始發展，並於二次世界大戰後進一步商業化與應用。在這個過程中，由瓷質過濾柱轉變為石棉纖維夾層，再到現在薄膜過濾，這是一個從簡單粗糙到精巧複雜技術演進歷史。