案例分析 | 使用BactoSense微生物分析仪监测再生水系统中的微生物风险

更新时间：2025-12-23

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案例分析 | 使用BactoSense微生物分析仪监测再生水系统中的微生物风险

随着中国工业化与城市化加速推进，水资源紧缺问题日益突出。在生物制药、半导体、食品饮料、化工及市政供水等行业对高品质水源需求持续上升的背景下，废水再利用已不仅是环保选择，更是企业实现可持续发展和稳定运营的必要手段。

案例分析 | 使用BactoSense微生物分析仪监测再生水系统中的微生物风险

传统再生水系统依赖周期性人工取样和实验室检测，存在时效性差、难以应对瞬时污染和系统动态变化的问题。再生水系统中常见的微生物风险，不仅影响水质，还可能降低膜寿命、导致产水不稳定并增加清洗频率和能耗。因此，实时在线微生物监测已成为再生水管理的关键环节。

背景信息

项目信息

在对水质要求高的生物制药行业，水资源回用正逐渐成为实现可持续发展的关键路径。因此，一家跨国生物制药企业希望评估其生产废水经深度处理后回用于高标准用途（以饮用水标准为目标）的可行性。

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为此，该企业与比利时可持续水管理解决方案提供商Ekopak合作，部署了一套集装箱式、模块化再生水系统，对完整处理流程中的水质，尤其是微生物变化情况进行系统性评估，为未来规模化应用提供科学依据。

分析仪器和技术

案例分析 | 使用BactoSense微生物分析仪监测再生水系统中的微生物风险

BactoSense 在线微生物分析仪针对水系统中的微生物在线监控需求而设计，开创了水中微生物监测新范式。分析仪基于成熟的流式细胞分析技术，可7x24小时全天候进行自动监测，助力用户实现的精准水质控制，确保水质安全无忧。BactoSense 系列在线微生物分析仪自诞生以来，深受企业与工厂的信赖，广泛用于各环节的微生物在线监测。

BactoSense 的核心优势包括：

高灵敏度：可实现单个细胞级别的检测，并检测不可培养（VBNC）细菌，灵敏度可达传统培养法的500-1000倍以上。

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检测速度快： 20分钟内完成检测，实现近实时监测。
趋势分析：提供连续监控数据，为微生物污染预警、工艺监控和流程优化提供数据支持。
易用性：自动化设计和即插即用的试剂盒系统，检测全程无需人工干预，可根据使用场景灵活选择在线、离线和产线旁检测方式。

监测系统和方案

该再生水系统采用集装箱化设计，具备良好的灵活性与可扩展性。

系统内设置了：

超滤（UF）
反渗透（RO）
SCADA 远程监控系统
多个水质采样与监测点

在微生物监测方面，系统引入BactoSense CORE全自动微生物分析仪，在处理流程的四个关键节点进行在线监测，实现对总细胞数（TCC）的连续跟踪。BactoSense 可在约20分钟内完成检测，为运行人员提供接近实时的微生物数据支持。

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再生水处理模块结构示意图，集成 BactoSense CORERO：反渗透；UF：超滤

关键发现与结果分析

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1. 膜过滤与微生物再生长共同影响整体微生物特征

连续在线监测显示，微生物水平不仅受膜过滤效率影响，预过滤器及储水单元中的微生物再生长同样对整体水质产生重要影响。BactoSense的实时监测能力使系统能够及早识别微生物热点（Hotspots），并及时采取措施，如更换预过滤器，从而避免水质进一步恶化。

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再生水处理流程中各阶段的总细胞数

RO：反渗透；UF：超滤

2. 系统停滞时间对生物污染及最终水质具有重要影响

系统短期停滞会导致RO产水中TCC暂时升高；而长期停滞则会引起水质持续下降，需要额外的系统冲洗步骤。

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RO产水总细胞数恢复至正常水平最长需1.5天

RO：反渗透；TCC：总细胞数

3. 膜结垢会降低产水流量并增加细菌浓度

在未进行有效防垢控制的情况下，系统产水流量下降的同时，BactoSense 立即检测到总细胞数的上升，清晰反映出膜结垢对系统性能和微生物风险的直接影响，突出了主动防垢管理的重要性。

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RO流量与TCC随时间变化情况

RO：反渗透；TCC：总细胞数

4. 优化运行参数可显著提升膜过滤出水水质

测试结果表明，即便是较小幅度的进水压力调整，也会对反渗透产水中的微生物水平产生显著影响。这一发现强调了精确运行控制与实时监测在膜系统优化中的必要性。

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进水压力对TCC影响的关系图

TCC：总细胞数

总结

本案例研究表明，BactoSense全自动微生物分析仪在集装箱式模块化再生水系统中发挥了核心作用。

案例分析 | 使用BactoSense微生物分析仪监测再生水系统中的微生物风险

通过在多个关键节点开展在线、连续监测，BactoSense可在约20分钟内提供总细胞数（TCC）数据，使微生物变化从“不可见"变为“可量化、可追踪"。其高时效性的监测能力不仅帮助及时识别预过滤器和储水单元中的微生物热点，还清晰揭示了停滞时间、膜结垢及运行参数调整对出水微生物质量的影响。该案例充分证明，BactoSense作为实时、数据驱动的监测工具，为再生水系统的运行优化、风险控制及高标准水质保障提供了关键支撑，是实现安全、可靠再生水的重要技术手段。

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