市政污水處理過程離不開溶氧電極的協(xié)助。在活性污泥法處理污水時,曝氣池中溶解氧的濃度直接影響微生物的活性和污水處理效果。溶氧電極可實時監(jiān)測曝氣池中溶解氧含量,污水處理廠工作人員根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù),調(diào)整曝氣設(shè)備的運行參數(shù),如曝氣時間、曝氣量等,確保微生物在比較好溶氧環(huán)境下分解污水中的有機物,提高污水處理效率,降低處理成本,終實現(xiàn)污水的達標(biāo)排放 ,保護城市水環(huán)境。河流湖泊等自然水體的生態(tài)平衡與溶解氧密切相關(guān),溶氧電極可用于長期監(jiān)測其溶解氧狀況。通過在河流、湖泊中設(shè)置多個監(jiān)測點,安裝溶氧電極,能夠收集不同區(qū)域、不同時間的溶解氧數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)有助于研究人員了解水體的生態(tài)健康狀況,分析水體受污染程度以及自凈能力的變化。例如,當(dāng)某一區(qū)域的溶解氧濃度持續(xù)下降,可能意味著該區(qū)域存在污染源,需進一步排查整治,以維護河流湖泊的生態(tài)穩(wěn)定 。熒光法溶氧電極在維護成本、測量穩(wěn)定性、抗干擾能力、響應(yīng)速度及適用環(huán)境等。深圳高壽命溶氧電極
發(fā)酵系統(tǒng)中溶解氧電極的選型與安裝規(guī)范
選擇合適的溶解氧電極需要考慮多個因素:發(fā)酵規(guī)模(實驗室、中試或生產(chǎn))、滅菌方式(在位滅菌或離位滅菌)、培養(yǎng)基特性(粘度、固體含量)等。對于大型發(fā)酵罐(>50m3),通常選用帶溫度補償?shù)墓I(yè)級電極,如梅特勒-托利多InPro6860i系列,其防護等級可達IP68,耐受壓力至6bar。
安裝位置對測量準(zhǔn)確性有重要影響。電極應(yīng)安裝在發(fā)酵罐的適當(dāng)高度(通常位于液面下1/3至1/2處),避開攪拌槳直接作用區(qū)域和氣泡聚集區(qū)。推薦安裝角度為15-30度傾斜,這有利于氣泡的及時排除。
在某疫苗生產(chǎn)企業(yè),通過優(yōu)化電極安裝位置,使溶解氧測量波動幅度從±5%降低到±1.5%。校準(zhǔn)程序必須嚴(yán)格執(zhí)行。兩點校準(zhǔn)法(零點用無氧亞硫酸鈉溶液,滿度用空氣飽和水)是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。值得注意的是,高溫校準(zhǔn)(與發(fā)酵溫度一致)可消除溫度差異帶來的誤差。某氨基酸生產(chǎn)廠的數(shù)據(jù)顯示,采用60℃校準(zhǔn)后,測量系統(tǒng)誤差從2.3%降至0.8%。 溶氧電極廠家溶解氧電極的測量范圍需匹配發(fā)酵工藝需求,如高耗氧或微需氧的不同場景。
溶解氧電極在生物發(fā)酵過程中的關(guān)鍵作用溶解氧電極是生物發(fā)酵過程中不可或缺的在線監(jiān)測工具,用于實時測量發(fā)酵液中的溶解氧濃度(DO)。在好氧發(fā)酵中,微生物的生長和代謝高度依賴氧氣供應(yīng),如氨基酸和酶制劑的工業(yè)生產(chǎn)均需精確控制溶解氧水平。溶解氧電極通過電化學(xué)或光學(xué)原理檢測氧分壓,并將信號轉(zhuǎn)換為可讀數(shù)據(jù),幫助操作人員優(yōu)化通氣、攪拌速率或補料策略。例如,在青霉素發(fā)酵中,溶解氧不足會導(dǎo)致菌體代謝轉(zhuǎn)向乳酸積累,而過高則可能引起氧化應(yīng)激,影響產(chǎn)物合成。因此,溶解氧電極的精細監(jiān)測是確保發(fā)酵工藝穩(wěn)定性和產(chǎn)物得率的關(guān)鍵。
在發(fā)酵過程中,微生物需要氧氣參與代謝活動,但過高或過低的溶解氧濃度都會對微生物的生長和代謝產(chǎn)生不利影響。因此,在發(fā)酵過程中控制溶解氧濃度至關(guān)重要。
青霉素發(fā)酵:許多青霉素生產(chǎn)過程中,微生物需要大量氧氣來進行代謝和產(chǎn)物合成。例如青霉素發(fā)酵,合適的溶解氧濃度對于青霉素的產(chǎn)量和質(zhì)量至關(guān)重要。如果溶解氧濃度過低,可能導(dǎo)致青霉素產(chǎn)量下降;過高的溶解氧可能干擾代謝途徑,也不利于青霉素的合成。
納豆激酶發(fā)酵:納豆激酶是一種具有溶血栓功能的物質(zhì),在其生產(chǎn)菌液體發(fā)酵中,溶解氧濃度是一個關(guān)鍵因素。研究表明,納豆激酶對溶解氧濃度要求較高,并且可以承受較低的攪拌槳剪切力。
生物制藥發(fā)酵:在一些生物制藥過程中,如利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)疫苗、抗體等,需要嚴(yán)格控制溶解氧濃度。因為這些產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量對發(fā)酵條件非常敏感,合適的溶解氧濃度有助于確保藥物的有效性和安全性。
有機酸發(fā)酵:像檸檬酸、乳酸等有機酸的發(fā)酵,微生物在代謝過程中需要充足的氧氣來產(chǎn)生能量和合成有機酸。如果溶解氧不足,可能會使有機酸的產(chǎn)量下降或發(fā)酵時間延長。
所以一支準(zhǔn)確耐用的溶解氧電極至關(guān)重要。 熒光法溶氧電極基于熒光猝熄原理,通過測量藍光激發(fā)熒光物質(zhì)產(chǎn)生的紅光強度變化來間接反映溶解氧的濃度。
在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域,溶氧電極發(fā)揮著無可替代的作用。以水質(zhì)監(jiān)測為例,水中溶解氧濃度是評估水體質(zhì)量的指標(biāo)之一。它不僅直接關(guān)系到水生生物的生存、生長與繁殖,還能直觀反映水體的富營養(yǎng)化程度以及自凈能力。在水庫、湖泊、河流等自然水源地,通過布置溶氧電極,能夠?qū)崟r監(jiān)測溶解氧的動態(tài)變化,一旦發(fā)現(xiàn)異常,可及時采取措施,如排查污染源等。在城市污水處理廠,溶氧電極可用于監(jiān)測處理過程中溶解氧的含量,幫助優(yōu)化處理工藝,確保污水達標(biāo)排放 ,為環(huán)境保護筑牢防線。污水處理用溶氧電極在測量準(zhǔn)確性和精度上相比傳統(tǒng)方法具有優(yōu)勢,能夠更有效地指導(dǎo)污水處理過程。廣州耐消殺溶氧電極
溶解氧電極的數(shù)據(jù)可整合至PAT(過程分析技術(shù))框架,實現(xiàn)智能化發(fā)酵控制。深圳高壽命溶氧電極
不同類型的溶氧電極各有特點。原電池型溶氧電極無需外加電壓,其工作原理基于電極自身材料的氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生電流,從而反映溶解氧濃度。這種電極結(jié)構(gòu)相對簡單,在一些對精度要求不是極高、電源獲取不便的場景中有一定應(yīng)用。而極譜型溶氧電極需要外加 0.6 - 0.8V 的極化電壓,它具有更高的測量精度和靈敏度,能夠更地測量溶液中的溶解氧濃度,因此在實驗室研究、工業(yè)生產(chǎn)中對溶氧監(jiān)測要求較高的環(huán)節(jié)應(yīng)用更為廣 。微基智慧科技(江蘇)有限公司深圳高壽命溶氧電極