案例研究 | BactoSense微生物分析儀助力消毒工藝優(yōu)化

更新時(shí)間：2026-02-04

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在飲用水與公共供水系統(tǒng)中，加氯消毒仍然是常見、成熟的消毒手段之一。然而，在實(shí)際運(yùn)行中，如何在確保微生物安全的同時(shí)避免加氯過量，始終是運(yùn)行管理中的核心挑戰(zhàn)。基于平板計(jì)數(shù)的傳統(tǒng)檢測方法，檢測周期長、時(shí)效性差，難以支撐對消毒效果和細(xì)菌再生行為的動態(tài)評估。

為解決上述問題，bNovate Technologies與法國建筑科學(xué)與技術(shù)研究中心（CSTB）在其封閉式循環(huán)測試系統(tǒng)Alphéo II上開展了一項(xiàng)受控試驗(yàn)，引入BactoSense全自動在線微生物分析儀，對加氯消毒過程進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測與優(yōu)化研究。

NO.01

研究目標(biāo)

本次案例研究圍繞以下三個(gè)核心目標(biāo)展開：

對比傳統(tǒng)培養(yǎng)法與BactoSense在線監(jiān)測結(jié)果，驗(yàn)證兩者之間的相關(guān)性；
建立加氯消毒與細(xì)菌再生之間的關(guān)系，識別消毒后的微生物動態(tài)變化；
驗(yàn)證加氯工藝在降低細(xì)菌數(shù)量方面的實(shí)際效果，并評估其持續(xù)性。

NO.02

測試系統(tǒng)與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

Alphéo II封閉循環(huán)系統(tǒng)

實(shí)驗(yàn)在CSTB位于法國南特的Alphéo II測試平臺上進(jìn)行。該系統(tǒng)專為供水系統(tǒng)消毒與材料影響研究而設(shè)計(jì)，具備高度可控性和重復(fù)性。

系統(tǒng)主要特點(diǎn)包括：

高菌環(huán)境：系統(tǒng)內(nèi)細(xì)菌濃度維持在10?–10? CFU/L，模擬具有挑戰(zhàn)性的實(shí)際運(yùn)行條件；
溫度可控：循環(huán)水溫設(shè)置為37?°C，以促進(jìn)細(xì)菌生長并放大消毒效果差異；
多回路結(jié)構(gòu)：四個(gè)相同的不銹鋼回路，可獨(dú)立或聯(lián)通運(yùn)行；
生物膜評估模塊：每個(gè)回路配置生物膜測試盒，用于評估消毒對生物膜的影響；
水體定期更新：每24小時(shí)更換系統(tǒng)水量，以維持穩(wěn)定的營養(yǎng)條件；
自動化采樣：實(shí)現(xiàn)小時(shí)級別的連續(xù)監(jiān)測。

位于法國南特建筑科學(xué)與技術(shù)研究中心（CSTB）的Alphéo II測試裝置

監(jiān)測方法

BactoSense全自動微生物分析儀：實(shí)時(shí)測量水體中的完整細(xì)胞數(shù)（ICC），實(shí)現(xiàn)分鐘至小時(shí)級的微生物變化趨勢跟蹤。

傳統(tǒng)培養(yǎng)法：作為對照方法，用于驗(yàn)證BactoSense數(shù)據(jù)的可靠性。

NO.03

關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)結(jié)果

溫度對細(xì)菌生長的影響

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著水溫由22?°C升高至37?°C，系統(tǒng)內(nèi)完整細(xì)胞數(shù)顯著增加，ICC從約108,000 cells/mL 上升至343,000 cells/mL，清晰反映了溫度對細(xì)菌繁殖的促進(jìn)作用。

加氯消毒的即時(shí)效果

在投加氯劑后，BactoSense在線監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示：完整細(xì)胞數(shù)在極短時(shí)間內(nèi)下降超過4個(gè)數(shù)量級，從約343,000 cells/mL降至約30 cells/mL。

這一快速響應(yīng)過程在傳統(tǒng)培養(yǎng)法中難以被及時(shí)捕捉。該結(jié)果直觀證明了加氯消毒在短期內(nèi)對細(xì)菌數(shù)量的高效抑制能力。

消毒后的細(xì)菌再生行為

連續(xù)監(jiān)測進(jìn)一步揭示了消毒后的關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)：在加氯處理約1.5天后，系統(tǒng)中出現(xiàn)明顯的細(xì)菌再生；完整細(xì)胞數(shù)迅速回升至超過2×10? cells/mL，表明在適宜條件下，細(xì)菌可在短時(shí)間內(nèi)重新占據(jù)系統(tǒng)。

這一現(xiàn)象強(qiáng)調(diào)了僅依賴單次消毒或末端檢測，難以全面評估系統(tǒng)的微生物安全性。

BactoSense與傳統(tǒng)方法的相關(guān)性

在整個(gè)實(shí)驗(yàn)周期內(nèi)，BactoSense測得的ICC數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)平板培養(yǎng)法結(jié)果表現(xiàn)出良好相關(guān)性，驗(yàn)證了BactoSense在定量評估微生物變化方面的可靠性，同時(shí)顯著提升了數(shù)據(jù)獲取的時(shí)效性。

NO.04

結(jié)論

本案例清晰展示了BactoSense在加氯消毒優(yōu)化中的價(jià)值：

連續(xù)在線監(jiān)測：實(shí)時(shí)捕捉消毒瞬間效果及后續(xù)細(xì)菌再生過程；
支持精準(zhǔn)投加：為加氯劑量優(yōu)化提供數(shù)據(jù)依據(jù)，避免過量消毒；
風(fēng)險(xiǎn)提前識別：在細(xì)菌再生初期即可發(fā)現(xiàn)趨勢，而非事后響應(yīng)；
替代或補(bǔ)充傳統(tǒng)方法：在保持與傳統(tǒng)培養(yǎng)法良好一致性的同時(shí)，大幅縮短決策周期。

BactoSense在線微生物分析儀

BactoSense 在線微生物分析儀針對水系統(tǒng)中的微生物在線監(jiān)控需求而設(shè)計(jì)，開創(chuàng)了水中微生物監(jiān)測新范式。分析儀基于成熟的流式細(xì)胞分析技術(shù)，可7x24小時(shí)全天候進(jìn)行自動監(jiān)測，助力用戶實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)水質(zhì)控制，確保水質(zhì)安全無憂。BactoSense 系列在線微生物分析儀自誕生以來，深受企業(yè)與工廠的信賴，廣泛用于各環(huán)節(jié)的微生物在線監(jiān)測。

BactoSense 的核心優(yōu)勢包括：

高靈敏度：可實(shí)現(xiàn)單個(gè)細(xì)胞級別的檢測，并檢測不可培養(yǎng)（VBNC）細(xì)菌，靈敏度可達(dá)傳統(tǒng)培養(yǎng)法的500-1000倍以上。

檢測速度快： 20分鐘內(nèi)完成檢測，實(shí)現(xiàn)近實(shí)時(shí)監(jiān)測。
趨勢分析：提供連續(xù)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，為微生物污染預(yù)警、工藝監(jiān)控和流程優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支持。
易用性：自動化設(shè)計(jì)和即插即用的試劑盒系統(tǒng)，檢測全程無需人工干預(yù)，可根據(jù)使用場景靈活選擇在線、離線和產(chǎn)線旁檢測方式。

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