如何結(jié)合先進(jìn)的控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)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(yīng)控制(MRAC)MohamedBahita等人在2022年的研究中,基于遞歸二乘識(shí)別方法,提出了一種模型參考自適應(yīng)控制(MRAC)應(yīng)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(yīng)器,大量用于廢水處理和凈化操作。通過(guò)與經(jīng)典的PI控制方法進(jìn)行比較,驗(yàn)證了該方法在MATLAB環(huán)境中的有效性。這種自適應(yīng)控制技術(shù)能夠根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況不斷調(diào)整控制參數(shù),以實(shí)現(xiàn)對(duì)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(duì)谷氨酸棒桿菌菌體生長(zhǎng)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(guò)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(jié)束,整個(gè)發(fā)酵過(guò)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(dá)到900mg?L?1,發(fā)酵周期縮短,實(shí)現(xiàn)了高細(xì)胞生長(zhǎng)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(diào)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(shè)計(jì)以適應(yīng)多孔介質(zhì)中的氣體擴(kuò)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(fù)受污染水體的過(guò)程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。在利用微生物修復(fù)受污染水體時(shí),微生物的生長(zhǎng)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(fù)效果。溶氧電極可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)修復(fù)區(qū)域水體中的溶解氧含量,根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)調(diào)整曝氣設(shè)備的運(yùn)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(jìn)污染物的分解和轉(zhuǎn)化,加速水體的修復(fù)進(jìn)程,改善水環(huán)境質(zhì)量。溶氧電極的測(cè)量范圍也是一個(gè)重要參數(shù)。不同類型的溶氧電極具有不同的測(cè)量范圍,例如,一些用于實(shí)驗(yàn)室研究的高精度溶氧電極,其測(cè)量范圍可能較窄,適用于對(duì)溶解氧濃度變化敏感且濃度范圍較小的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景;而一些用于工業(yè)生產(chǎn)或環(huán)境監(jiān)測(cè)的溶氧電極,測(cè)量范圍則相對(duì)較寬,能夠滿足不同環(huán)境下溶解氧濃度變化較大的測(cè)量需求。在實(shí)際應(yīng)用中,需根據(jù)具體測(cè)量要求選擇合適測(cè)量范圍的溶氧電極,以確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和有效性。江蘇高壽命溶氧電極供應(yīng)溶氧電極的零點(diǎn)漂移超過(guò) ±5% 時(shí),需重新進(jìn)行零點(diǎn)和跨度校準(zhǔn)。
溶氧電極的校準(zhǔn)頻率因應(yīng)用場(chǎng)景而異。在實(shí)驗(yàn)室研究中,由于對(duì)測(cè)量精度要求極高,每次實(shí)驗(yàn)前都可能需要對(duì)溶氧電極進(jìn)行校準(zhǔn),以確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)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(chǎng)景中,如化工生產(chǎn),如果生產(chǎn)過(guò)程相對(duì)穩(wěn)定,且電極維護(hù)良好,校準(zhǔn)頻率可適當(dāng)降低,例如每周或每月校準(zhǔn)一次。但在實(shí)際操作中,還需根據(jù)電極的使用情況、測(cè)量數(shù)據(jù)的波動(dòng)程度等因素靈活調(diào)整校準(zhǔn)頻率,以保證測(cè)量結(jié)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(yīng)用也逐漸受到關(guān)注。在植物工廠中,通過(guò)精確控制光照、溫度、濕度和二氧化碳濃度等環(huán)境因素,實(shí)現(xiàn)植物的高效生長(zhǎng)。而溶解氧作為植物根系生長(zhǎng)和呼吸的重要因素,同樣需要精細(xì)調(diào)控。溶氧電極可用于監(jiān)測(cè)植物工廠營(yíng)養(yǎng)液中的溶解氧濃度,根據(jù)植物的生長(zhǎng)階段和需求,調(diào)整營(yíng)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(jìn)植物的健康生長(zhǎng),提高植物工廠的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。微基智慧科技(江蘇)有限公司在疫苗生產(chǎn)用的細(xì)胞培養(yǎng)中,溶解氧電極確保哺乳動(dòng)物細(xì)胞獲得足夠的氧供應(yīng)。
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(duì)微生物群落結(jié)構(gòu)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(huì)導(dǎo)致微生物群落的空間差異。通過(guò)溶氧電極監(jiān)測(cè)溶氧水平的變化,可以研究微生物群落對(duì)環(huán)境變化的響應(yīng),為生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)和管理提供科學(xué)依據(jù)。溶氧電極的精度和穩(wěn)定性對(duì)于準(zhǔn)確測(cè)量溶氧水平至關(guān)重要。在實(shí)際應(yīng)用中,需要選擇合適的溶氧電極,并進(jìn)行定期校準(zhǔn)和維護(hù),以確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。同時(shí),還可以結(jié)合其他傳感器,如 pH 電極、溫度傳感器等,綜合監(jiān)測(cè)發(fā)酵過(guò)程中的環(huán)境參數(shù),為優(yōu)化微生物生長(zhǎng)和代謝條件提供更完整的信息。溶氧電極的微型化設(shè)計(jì)便于集成至水質(zhì)傳感器陣列或穿戴設(shè)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(yīng)變慢,可通過(guò)加熱裝置維持恒溫測(cè)量。江蘇高溫滅菌溶解氧電極廠家直銷
市政污水處理過(guò)程離不開溶氧電極的協(xié)助。在活性污泥法處理污水時(shí),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(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)曝氣池中溶解氧含量,污水處理廠工作人員根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),調(diào)整曝氣設(shè)備的運(yùn)行參數(shù),如曝氣時(shí)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(jī)物,提高污水處理效率,降低處理成本,終實(shí)現(xiàn)污水的達(dá)標(biāo)排放 ,保護(hù)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(zhǎng)期監(jiān)測(cè)其溶解氧狀況。通過(guò)在河流、湖泊中設(shè)置多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),安裝溶氧電極,能夠收集不同區(qū)域、不同時(shí)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(jìn)一步排查整治,以維護(hù)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