溶氧電極與微生物燃料電池結(jié)合有助于研究微生物群落,1、利用電化學(xué)和微生物學(xué)工具(如 Illumina 測(cè)序、共聚焦顯微鏡和生物膜冷凍切片)結(jié)合溶氧電極,可以探索 MFC 中陽(yáng)極和陰極生物膜的微生物群落。例如,在不同 DO 條件下的 MFC 中,陰極電極的優(yōu)勢(shì)菌屬會(huì)發(fā)生變化。在研究中發(fā)現(xiàn),陰極電極的優(yōu)勢(shì)菌屬?gòu)?Pirellula 變?yōu)?Thermomonas,直至變?yōu)?Azospira。2、在 A-MFC 的生物陰極中,存在硫還原細(xì)菌(Desulfuromonas)和紫色非硫細(xì)菌,這表明硫化合物的循環(huán)可以穿梭電子,維持氧氣作為終端電子受體的還原。在 P-MFC 的生物陰極中,光合培養(yǎng)物提供了高 DO 水平,維持了好氧微生物群落,Halomonas、Pseudomonas 和其他微需氧菌屬達(dá)到總 OTUs 的 50% 以上高精度的溶解氧電極能夠檢測(cè)發(fā)酵液中微小的氧含量波動(dòng),避免因缺氧導(dǎo)致菌體死亡。江蘇生物合成學(xué)用溶氧電極報(bào)價(jià)
隨著科技的不斷進(jìn)步,溶氧電極的性能也在不斷提高。未來(lái),溶氧電極將朝著更加智能化、高精度、高穩(wěn)定性的方向發(fā)展。例如,智能化溶氧電極可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)校準(zhǔn)、故障診斷等功能,提高了使用的便利性和可靠性;高精度溶氧電極可以實(shí)現(xiàn)更加準(zhǔn)確的測(cè)量,為發(fā)酵過(guò)程的優(yōu)化提供更加精確的數(shù)據(jù)支持;高穩(wěn)定性溶氧電極可以在惡劣的環(huán)境下長(zhǎng)期穩(wěn)定工作,降低了維護(hù)成本。在發(fā)酵罐廠(chǎng)中,溶氧電極可以通過(guò)優(yōu)化發(fā)酵條件,實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。例如,通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溶氧水平,調(diào)整通氣量和攪拌速度,可以避免過(guò)度通氣和攪拌,從而降低能源消耗。此外,溶氧電極還可以與節(jié)能控制系統(tǒng)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)更加智能化的節(jié)能控制。江蘇不銹鋼溶解氧電極價(jià)格溶氧電極在碳中和監(jiān)測(cè)中評(píng)估水體碳匯能力,支持生態(tài)補(bǔ)償政策。
雙孢蘑菇、短小芽孢桿菌,在生物發(fā)酵產(chǎn)酶過(guò)程中對(duì)溶氧電極水平的具體需求和差異說(shuō)明。1、雙孢蘑菇(Agaricus bisporus MJ-0811)在發(fā)酵過(guò)程中,攪拌轉(zhuǎn)速和通氣量對(duì)菌體生長(zhǎng)和胞外多糖分泌具有較大影響。研究表明,較佳的培養(yǎng)條件為溫度 25℃、攪拌轉(zhuǎn)速 160r/min、通氣量 0.9vvm。在此條件下,培養(yǎng) 5d,菌體生物量至高達(dá) 20.81g/L,胞外多糖產(chǎn)量峰值達(dá) 3.75g/L。2、短小芽孢桿菌在生產(chǎn)果膠裂解酶時(shí),研究了初始 pH、碳源和氮源、通氣、鹽和磷酸鹽對(duì)微生物生長(zhǎng)、果膠裂解酶活性和釋放總蛋白的影響。確定了比較好的果膠和硫酸銨濃度分別為 1%(w/v)和 0.05%(w/v),在 pH 為 8、溫度為 30℃、轉(zhuǎn)速為 150rpm 時(shí),較大微生物比生長(zhǎng)速率和果膠裂解酶活性分別為 0.0381(h?1)、14.05U/mL。同時(shí),還確定了生物反應(yīng)器中的氧傳遞系數(shù)(kLa)和氧攝取速率。結(jié)果表明,增加空氣進(jìn)料速率會(huì)增加 kLa 值,短小芽孢桿菌主要產(chǎn)生堿性果膠裂解酶,且活性的較好 pH 和溫度分別為 10 和 40℃。
在使用溶氧電極的過(guò)程中,可能會(huì)出現(xiàn)各種故障,如電極響應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確等。對(duì)于這些故障,需要進(jìn)行及時(shí)的診斷和排除。故障診斷的方法包括檢查電極的連接是否良好、電極是否損壞、電極膜是否過(guò)期等。根據(jù)故障診斷的結(jié)果,可以采取相應(yīng)的措施進(jìn)行排除,如重新連接電極、更換電極、更換電極膜等。以某發(fā)酵罐廠(chǎng)為例,該廠(chǎng)在生產(chǎn)過(guò)程中使用了溶氧電極對(duì)發(fā)酵過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。通過(guò)對(duì)溶氧電極數(shù)據(jù)的分析,發(fā)現(xiàn)發(fā)酵過(guò)程中的溶氧水平存在波動(dòng)。經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的調(diào)查和分析,發(fā)現(xiàn)是由于通氣量不穩(wěn)定導(dǎo)致的。該廠(chǎng)采取了相應(yīng)的措施,如調(diào)整通氣量控制系統(tǒng)、增加備用通氣設(shè)備等,有效地解決了溶氧水平波動(dòng)的問(wèn)題,提高了發(fā)酵產(chǎn)物的產(chǎn)量和質(zhì)量。熒光法溶氧電極在確保不同流速下的測(cè)量準(zhǔn)確性方面,主要依賴(lài)于其獨(dú)特的測(cè)量原理和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
在工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)中,溶氧電極的作用舉足輕重。循環(huán)水在系統(tǒng)中不斷循環(huán)流動(dòng),若溶解氧含量過(guò)高,會(huì)加速金屬管道的腐蝕,降低管道使用壽命,增加維護(hù)成本;而溶解氧過(guò)低,又可能導(dǎo)致微生物滋生,引發(fā)生物黏泥堵塞管道。溶氧電極可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)循環(huán)水中的溶解氧濃度,當(dāng)濃度偏離適宜范圍時(shí),系統(tǒng)能自動(dòng)調(diào)整,如通過(guò)加藥裝置添加緩蝕劑或殺菌劑,或調(diào)整補(bǔ)水方式,維持循環(huán)水系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,保障工業(yè)生產(chǎn)的連續(xù)性。微基智慧科技(江蘇)有限公司廢棄溶氧電極的膜和電解液需分類(lèi)回收,避免重金屬污染土壤。江蘇不銹鋼溶解氧電極價(jià)格
溶氧電極的攪拌速度需恒定,避免流速變化引入測(cè)量誤差。江蘇生物合成學(xué)用溶氧電極報(bào)價(jià)
谷氨酸棒桿菌在生物發(fā)酵產(chǎn)酶過(guò)程中對(duì)溶氧電極水平的具體需求和差異說(shuō)明。在 3L 發(fā)酵罐上系統(tǒng)研究溶氧水平對(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,提出生物絮凝劑 REA-11 合成的分階段供氧控制策略: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)酵周期縮短到 30h,比恒定 kLa 為 40h?1 條件下的 REA-11 產(chǎn)量(549mg?L?1)提高了 64%,產(chǎn)率提高了 45%,生產(chǎn)強(qiáng)度也比 kLa 恒定為 40h?1、100h?1 和 200h?1 的分批發(fā)酵過(guò)程分別提高了 81.2%、120% 和 420%,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。綜上所述,不同種類(lèi)的微生物在生物發(fā)酵產(chǎn)酶過(guò)程中對(duì)溶氧水平的需求差異較大。這些差異主要體現(xiàn)在不同的微生物對(duì)攪拌轉(zhuǎn)速、通氣量、溫度、pH 等因素的要求不同,且溶氧水平的變化會(huì)對(duì)菌體生長(zhǎng)和產(chǎn)物產(chǎn)量產(chǎn)生較大影響。因此,在生物發(fā)酵過(guò)程中,需要根據(jù)不同的微生物種類(lèi)和發(fā)酵目的,優(yōu)化溶氧控制條件,以提高發(fā)酵效率和產(chǎn)物產(chǎn)量。江蘇生物合成學(xué)用溶氧電極報(bào)價(jià)