如何定义小型生活污水一体化处理中的除菌过滤器

在20世纪60年代，膜过滤器问世，被认为0.45微米的膜为“除菌级”过滤器。这种薄膜过滤器广泛应用于生物制品和液体药品中，用于去除细菌、酵母、霉菌和非生物颗粒物。以粘质沙雷氏菌（Serratia marcescens）作为标准检查其除菌效果。但是在60年代末期，美国FDA Bowman博士发现一种小型细菌，即缺陷短波单胞菌（Brevundimonas diminuta），它可以穿透0.45微米的孔径。当挑战密度达到10⁴-10^6个细胞/c㎡时，这种细菌会通过0.45微米的滤膜，从而导致了对更致密（0.2或0.22微米）的滤膜需求。缺陷短波单胞菌被用作检验除菌级过滤器的标准。

近年来，一种能穿越0.1微米过滤器的细菌——Leptospira licerasiae，在Genentech生物科技公司的细胞培养基中被发现。这可能意味着将来对于除虫过滤器要求将会提高，或在工艺中增加附加措施，如巴氏消毒或紫外消毒，以监测并控制这些小型细菌。

那么为什么定义为0.22μm呢？根据公式计算得到：d = 毛细管直径（孔径）, k = 形状校正因子, σ = 润湿过滤液体表面张力, P = 克服表面张力的压力, θ = 液体与毛细管壁接触角。因此，不是单纯依赖于孔径大小，而是一个功能性定义。在ASTM F838-15标准下，用挑战水平大于等于1×107cfu/cm²有效面积的小型短波单胞杆类似地进行挑战，只有经过适当验证，可以稳定重现无染料流出液，就能被认定为有效。

采用物理法去除液体中的生物污染物最大优势在于该技术既能保持物理、化学和生物学稳定性，同时也能够实现无需化学消毒剂即可保证产品安全性的目标。此前最早记录使用此方法可追溯到巴斯德时代，但直至二次世界大战后才开始商业化生产和应用。从瓷质滤柱到石棉纺织夹层，再到现代薄膜材料，这一技术已经经历了三个主要阶段发展。（Levy，2001）