溶氧電極中的溶氧水平直接影響生物發(fā)酵產(chǎn)酶效率。在淀粉液化芽孢桿菌 BS5582 產(chǎn) β- 葡聚糖酶的過程中,通過控制通氣量、罐壓和攪拌轉(zhuǎn)速進行溶氧優(yōu)化,在特定條件下,β- 葡聚糖酶酶活顯著提高。這表明適宜的溶氧水平能夠為酶的產(chǎn)生提供良好的環(huán)境,促進酶的合成1。高溶氧水平可能有助于提供足夠的氧氣,滿足細胞代謝和酶合成的需求。細胞在代謝過程中需要氧氣參與各種生化反應(yīng),而酶的合成也依賴于細胞的正常代謝活動。當溶氧水平過低時,細胞可能會受到氧氣限制,導(dǎo)致代謝活動減緩,從而影響酶的合成效率。通過溶解氧電極的數(shù)據(jù)反饋,可以動態(tài)調(diào)整攪拌速率或通氣量,確保發(fā)酵過程穩(wěn)定。安徽極譜法溶氧電極

溶氧電極在農(nóng)業(yè)灌溉用水監(jiān)測方面也具有重要意義。不同農(nóng)作物對灌溉水中的溶解氧含量有不同的需求。例如,水稻等水生作物在生長過程中,需要一定的溶解氧來維持根系的正常呼吸和生長;而一些旱地作物,如小麥、玉米等,對灌溉水的溶解氧要求相對較低。通過在灌溉水源和田間灌溉系統(tǒng)中安裝溶氧電極,農(nóng)民可以實時了解灌溉水的溶解氧情況,根據(jù)農(nóng)作物的需求調(diào)整灌溉方式和水量,保證農(nóng)作物生長在適宜的水環(huán)境中,提高農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量。高精度溶解氧電極供應(yīng)開源硬件平臺支持 DIY 溶氧電極開發(fā),推動低成本監(jiān)測方案普及。

溶氧電極在飲用水處理過程中也扮演著重要角色。在自來水廠,原水經(jīng)過沉淀、過濾等預(yù)處理后,需要對水中的溶解氧進行調(diào)控。適量的溶解氧有助于后續(xù)消毒工藝的進行,提高消毒效果;同時,還能防止水中的一些還原性物質(zhì)對管道造成腐蝕。溶氧電極可實時監(jiān)測處理過程中各環(huán)節(jié)的溶解氧濃度,工作人員根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)調(diào)整曝氣、加藥等操作,保證出廠水的溶解氧含量符合國家飲用水衛(wèi)生標準,為居民提供安全、質(zhì)量的飲用水。微基智慧科技(江蘇)有限公司
采用先進的控制系統(tǒng)能夠提高溶氧電極的穩(wěn)定性,1、模糊自適應(yīng) PID 控制器,發(fā)酵罐系統(tǒng)中的溶氧具有非線性、時變的特點,傳統(tǒng)的 PID 控制器通常不適用于這類系統(tǒng)。因此,可以采用一種新的模糊自適應(yīng) PID 控制器,在 Simulink 環(huán)境中構(gòu)建 PID 控制系統(tǒng),并使用 Matlab 中的模糊邏輯控制工具箱設(shè)計模糊控制器。這種模糊自適應(yīng) PID 控制器具有響應(yīng)速度快、控制靈敏度高、適應(yīng)性強等優(yōu)點,可以提高溶氧電極在發(fā)酵罐廠應(yīng)用中的穩(wěn)定性。2、分階段供氧控制策略,在谷氨酸棒桿菌合成新型生物絮凝劑的分批發(fā)酵過程中,采用分階段供氧控制策略可以提高生物絮凝劑的產(chǎn)量和穩(wěn)定性。該策略是在發(fā)酵過程 0~16 h 維持體積傳氧系數(shù) kLa 為 100h-1,16 h 后降低 kLa 為 40h-1 至發(fā)酵結(jié)束,整個發(fā)酵過程通氣量保持在 1 L?L-1?min-1。采用這種分階段供氧控制策略,可以實現(xiàn)高細胞生長速率和高產(chǎn)物產(chǎn)率的統(tǒng)一,同時也可以提高溶氧電極在發(fā)酵罐廠應(yīng)用中的穩(wěn)定性。溶氧電極存儲時應(yīng)保持濕潤,避免電解液干涸損壞電極結(jié)構(gòu)。

在大規(guī)模生物發(fā)酵生產(chǎn)中,改善溶氧電極水平均勻性對于提高發(fā)酵效率和產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要,以下是提高攪拌速度和控制溶解氧濃度這一方法的講解說明。在黃原膠發(fā)酵中,攪拌速度影響黃原膠發(fā)酵液的運動程度和氧傳遞速率。通過研究發(fā)現(xiàn),在恒定的非限制性溶解氧濃度為空氣飽和度的20%下,比較500和1000rpm的攪拌速度的影響。結(jié)果表明,只要能確保發(fā)酵液的均勻性,培養(yǎng)物的生物性能與攪拌速度無關(guān)。隨著黃原膠濃度增加,流變復(fù)雜性增加,導(dǎo)致停滯區(qū)域出現(xiàn)。在1000rpm時,由于其更好的整體混合效果,使得發(fā)酵罐中更多的細胞處于代謝活躍狀態(tài),從而提高了微生物的氧攝取率。在生產(chǎn)階段,臨界氧水平確定為6%至10%,低于此值,黃原膠的特定生產(chǎn)速率和特定氧攝取率均明顯下降。這表明在大規(guī)模生物發(fā)酵生產(chǎn)中,合理控制攪拌速度和溶解氧濃度可以改善溶氧水平的均勻性。綜上所述,在大規(guī)模生物發(fā)酵生產(chǎn)中,可以通過采用氣體擴散系統(tǒng)和生物降解活性劑、優(yōu)化攪拌轉(zhuǎn)速和通氣量、使用壓力補償式發(fā)射器、添加表面活性劑以及提高攪拌速度和控制溶解氧濃度等先進發(fā)酵技術(shù)來改善溶氧水平的均勻性。這些技術(shù)手段可以根據(jù)不同的發(fā)酵需求進行選擇和組合,以提高發(fā)酵效率和產(chǎn)品質(zhì)量。通過溶解氧電極的實時監(jiān)測,可快速識別發(fā)酵異常(如污染或代謝停滯)。不銹鋼溶解氧電極哪家靠譜
機器學習模型預(yù)測溶氧電極的膜壽命,指導(dǎo)預(yù)防性維護策略。安徽極譜法溶氧電極
在釀酒葡萄種植園,溶氧電極開始發(fā)揮獨特價值。土壤中的溶氧水平,直接影響葡萄根系的生長與養(yǎng)分吸收,進而決定葡萄果實的品質(zhì)。通過在葡萄園土壤不同深度部署溶氧電極,種植者能實時獲取土壤溶氧數(shù)據(jù)。在干旱期,當土壤溶氧因水分缺失而升高時,可適時灌溉,維持根系正常呼吸;在雨季,若溶氧因積水降低,能及時排水,防止根系缺氧腐爛。憑借精細的溶氧調(diào)控,種植園可培育出風味更濃郁、糖分更充足的釀酒葡萄,為葡萄酒生產(chǎn)筑牢基礎(chǔ) 。安徽極譜法溶氧電極