如何結合先進的控制技術實現(xiàn)對溶氧電極水平的精確控制以提高產(chǎn)酶效率?1、采用模型參考自適應控制(MRAC)MohamedBahita等人在2022年的研究中,基于遞歸二乘識別方法,提出了一種模型參考自適應控制(MRAC)應用于非線性系統(tǒng)中溶解氧濃度的控制,該系統(tǒng)為活性污泥生物反應器,大量用于廢水處理和凈化操作。通過與經(jīng)典的PI控制方法進行比較,驗證了該方法在MATLAB環(huán)境中的有效性。這種自適應控制技術能夠根據(jù)系統(tǒng)的實際運行情況不斷調整控制參數(shù),以實現(xiàn)對溶氧水平的精確控制,從而為提高產(chǎn)酶效率創(chuàng)造有利條件。2、分階段供氧控制策略何寧等人在2004年的研究中,在3L發(fā)酵罐上系統(tǒng)研究了溶氧水平對谷氨酸棒桿菌菌體生長及新型生物絮凝劑REA-11合成的影響,提出了生物絮凝劑REA-11合成的分階段供氧控制策略。具體為發(fā)酵過程0-16h維持體積傳氧系數(shù)kLa為100h?1,16h后降低kLa為40h?1至發(fā)酵結束,整個發(fā)酵過程通氣量保持在1L?L?1?min?1。采用該分階段供氧控制策略,生物絮凝劑產(chǎn)量達到900mg?L?1,發(fā)酵周期縮短,實現(xiàn)了高細胞生長速率和高產(chǎn)物產(chǎn)率的統(tǒng)一。這種控制策略可以根據(jù)不同發(fā)酵階段的需求,精確調整溶氧水平,為提高產(chǎn)酶效率提供了一種有效的方法。在固態(tài)發(fā)酵中,溶解氧電極需特殊設計以適應多孔介質中的氣體擴散特性。江蘇高溫滅菌溶解氧電極廠家直銷
溶氧電極在生物修復受污染水體的過程中發(fā)揮著關鍵作用。在利用微生物修復受污染水體時,微生物的生長和代謝需要消耗氧氣,而水體中的溶解氧濃度直接影響微生物的活性和修復效果。溶氧電極可實時監(jiān)測修復區(qū)域水體中的溶解氧含量,根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)調整曝氣設備的運行參數(shù),或添加適量的增氧劑,為微生物提供充足的氧氣,促進污染物的分解和轉化,加速水體的修復進程,改善水環(huán)境質量。溶氧電極的測量范圍也是一個重要參數(shù)。不同類型的溶氧電極具有不同的測量范圍,例如,一些用于實驗室研究的高精度溶氧電極,其測量范圍可能較窄,適用于對溶解氧濃度變化敏感且濃度范圍較小的實驗場景;而一些用于工業(yè)生產(chǎn)或環(huán)境監(jiān)測的溶氧電極,測量范圍則相對較寬,能夠滿足不同環(huán)境下溶解氧濃度變化較大的測量需求。在實際應用中,需根據(jù)具體測量要求選擇合適測量范圍的溶氧電極,以確保測量結果的準確性和有效性。江蘇高壽命溶氧電極供應溶氧電極的零點漂移超過 ±5% 時,需重新進行零點和跨度校準。
溶氧電極的校準頻率因應用場景而異。在實驗室研究中,由于對測量精度要求極高,每次實驗前都可能需要對溶氧電極進行校準,以確保實驗數(shù)據(jù)的準確性。微基智慧科技(江蘇)有限公司而在一些工業(yè)生產(chǎn)場景中,如化工生產(chǎn),如果生產(chǎn)過程相對穩(wěn)定,且電極維護良好,校準頻率可適當降低,例如每周或每月校準一次。但在實際操作中,還需根據(jù)電極的使用情況、測量數(shù)據(jù)的波動程度等因素靈活調整校準頻率,以保證測量結果的可靠性。微基智慧科技(江蘇)有限公司
溶氧電極在植物工廠中的應用也逐漸受到關注。在植物工廠中,通過精確控制光照、溫度、濕度和二氧化碳濃度等環(huán)境因素,實現(xiàn)植物的高效生長。而溶解氧作為植物根系生長和呼吸的重要因素,同樣需要精細調控。溶氧電極可用于監(jiān)測植物工廠營養(yǎng)液中的溶解氧濃度,根據(jù)植物的生長階段和需求,調整營養(yǎng)液的通氣量和循環(huán)方式,為植物提供適宜的溶氧環(huán)境,促進植物的健康生長,提高植物工廠的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質量。微基智慧科技(江蘇)有限公司在疫苗生產(chǎn)用的細胞培養(yǎng)中,溶解氧電極確保哺乳動物細胞獲得足夠的氧供應。
在微生物生態(tài)研究中,溶氧電極可以幫助研究人員了解不同環(huán)境中的溶氧水平對微生物群落結構和功能的影響。例如,在水體、土壤等生態(tài)系統(tǒng)中,溶氧水平的分布不均勻會導致微生物群落的空間差異。通過溶氧電極監(jiān)測溶氧水平的變化,可以研究微生物群落對環(huán)境變化的響應,為生態(tài)系統(tǒng)的保護和管理提供科學依據(jù)。溶氧電極的精度和穩(wěn)定性對于準確測量溶氧水平至關重要。在實際應用中,需要選擇合適的溶氧電極,并進行定期校準和維護,以確保測量結果的準確性。同時,還可以結合其他傳感器,如 pH 電極、溫度傳感器等,綜合監(jiān)測發(fā)酵過程中的環(huán)境參數(shù),為優(yōu)化微生物生長和代謝條件提供更完整的信息。溶氧電極的微型化設計便于集成至水質傳感器陣列或穿戴設備。成都微生物培養(yǎng)用溶解氧電極
低溫環(huán)境下溶氧電極響應變慢,可通過加熱裝置維持恒溫測量。江蘇高溫滅菌溶解氧電極廠家直銷
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),調整曝氣設備的運行參數(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,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 。江蘇高溫滅菌溶解氧電極廠家直銷