2024年12月09日

气浮机一体化污水处理设备中的除菌过滤器清新之源净化之心

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,这种薄膜过滤技术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。为了检验这些过滤器是否真正达到了除菌效果,一种名为粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)的标准菌株被采用。然而,在上世纪60年代后期,美国FDA Bowman博士的一个发现彻底改变了这一局面,他发现了一种微小细菌,即缺陷短波单胞菌(Brevundimonas diminuta),这类微小细菌能够穿透0.45微米的孔径,从而挑战了传统的除菌理论。此后,为了确保更高水平的净化,科学家们开始使用具有更小孔径(0.2或0.22微米)的滤膜。

随着时间的推移,一些研究人员甚至发现了一种能通过0.1微米过滤器的小型细菌——Leptospira licerasiae。这一新的发现预示着未来的工程设计可能需要进一步提高过滤精度,或是在工艺流程中加入额外的手段,如巴氏消毒或紫外线消毒,以监控并控制这些极其敏感的小型生物。

那么,为何将定义为0.22μm呢?根据下面的公式,我们可以计算出所需的毛细管直径:

d = 毛细管直径 (孔径) k = 形状校正因子,用以修正通过毛细管与直接通过孔洞之间的一致性差异 σ = 液体表面张力 P = 克服表面张力的压力来取代水分子的排列形成在毛細管中的水层所需压力 θ = 液体与毛細管壁接触角

因此,不是单纯地依赖于实际孔径,而是一个功能性的定义。在ASTM F838-15标准中,被称作缺陷短波单胞虫(Brevundimonas diminuta)对这个过程进行挑战,它要求至少有1×10^7cfu/cm²有效面积才能稳定产生无污染材料。如果经过适当验证,那么这样的设备就能提供稳定的无污染产品。

采用物理和化学方法去除液体中的生物害因素最大的优点是它同时维护了所有相关物质不受损失,同时保持其物理、化学和生物学特性不变。从巴斯德时代起,就有关于利用悬浮固态介质去除液体中的各种害因素,但直到二次大战之后商业化生产才得以实现。而今已发展至薄膜筛选阶段,其中包括从石棉纺织布等早期材料逐渐演变成现代可重复使用塑料薄膜。