自然界中的井水过滤器除沙之力

在60年代，膜过滤器问世，被认为0.45微米的膜是“除菌级”过滤器。这些薄膜过滤器广泛应用于生物制品和药品中去除细菌、酵母、霉菌和非生物颗粒。它们通过粘质沙雷氏菌作为标准来检验其除菌效果。但是在60年代末期，美国FDA的Bowman博士发现一类从蛋白质溶液分离出来的小型细菌，在孔径为0.45微米的滤膜上，当挑战密度达到10⁴-10^6个细胞/c㎡时，它们可以穿透筛网。这导致了更紧密（0.2或0.22微米）的滤膜被用于除菌过滤。这个小型短波单胞菌（Brevundimonas diminuta）成为检验除菌级别过滤器的标准样本。在最近，一种能穿透0.1微米过滤网的细核（Leptospira licerasiae）在Genentech的一项研究中被发现，这表明可能需要进一步提高除菌水平或者增加附加措施，如巴氏消毒或紫外线消毒，以监控并控制这些微小细体。

那么为什么会定义为0.22μm呢？根据一个公式，可以计算出一个标称孔径：d = 毛细管直径 + k * σ / P * θ，其中d是毛细管直径，k是形状校正因子，σ是润湿液体表面张力,P是克服表面张力的压力，θ是液体与毛细管壁接触角。因此，不重要的是什么尺寸，而是一个功能性定义。当使用ASTM F838-15测试方法时，用缺陷短波单胞菌挑战到大于等于1×107cfu/cm2有效面积上的过滤器，如果它能够稳定产生无污染物流出的产品，就算合格。

采用物理法去除液体中的生物颗粒最大的好处在于该技术既能保持产品无污染，又能维护物理、化学和生物学稳定性。此技术最早可追溯至巴斯德时代，但直到二次世界大战后才开始商业化生产和使用。除了最初使用瓷质柱状筛选设备，再经历石棉纺织材料夹层阶段，现在已经发展成薄膜式隔离技术（Membrane Filters）。