溶氧
溶氧的影响及控制
方法：通气搅拌，溶氧升到最高；中止通气，继续 搅拌，顶部充氮气，溶氧迅速下降。 各种微生物的呼吸临界氧值：
细菌和酵母：3~10% 放线菌：5~30% 霉菌：10~15%
合成的临界氧值：
考察不同溶氧浓度对生产的影响，便可求 得合成的临界氧值。
注意： ●实际上，呼吸临界氧值不一定与产物 合成临界氧值相同。 ●生物合成临界氧浓度并不等于其最适 氧浓度。 ●在培养过程中并不是维持溶氧越高越 好。过高的溶氧对生长可能不利。
发酵13h
50～55
20
13 50
当不存在其他限制性基质时，溶解氧浓度高于临界
值，细胞的比耗氧速率保持恒定；
如果溶解氧浓度低于临界值，细胞的比耗氧速率就 会大大下降，或者是微生物的呼吸速率随溶解氧浓 度降低而显著下降，细胞处于半厌气状态，代谢活
动受到阻碍。
呼吸临界氧值可用尾气O2含量变化和通气量测定， 也可用溶氧电极测定。
r QO2 X
P188
①微生物本身遗传特征：不同种类耗氧量不同 ②培养基的成分和浓度：
培养基成分尤其是碳源对细胞耗氧影响大， 耗氧由大 到小：油质或烃类>G>蔗糖>乳糖 培养基浓度大，耗氧增加 培养液营养丰富，菌体生长快，耗氧量大； 发酵浓度高，耗氧量大； 发酵过程补料或补糖，微生物对氧的摄取量随着增大。
氧浓度有明显作用；当转速很高时，再增大搅拌速度起不到调 节作用，反而打碎菌丝体，使菌体自溶并减少产量。
（3）改变气体组成中的氧分压 （4）改变罐压：提高C*。不是十分有效 （5）改变发酵液的理化性质：如加消沫剂、补加无菌水、
改变培养基的成分等
（6）加入传氧中间介质：一般是不溶于培养液的液体，
呈乳化状态来提高气液相之间的传递。传氧中间介质有：血红 蛋白、烃类碳氢化合物（煤油、石蜡等）、含氟碳化物。
溶氧
对溶解氧进行控制的目的是把溶解氧浓度值稳定控制在一定的期望值或范围内。在微生物发酵过程中,溶解氧浓度与其它过程参数的关系极为复杂,受到生物反应器中多种物理、化学和微生物因素的影响和制约。从氧的传递速率方程也可看出，对DO值的控制主要集中在氧的溶解和传递两个方面。
2.1 控制溶氧量
1.2 溶氧对发酵产物的影响
对于好氧发酵来说，溶解氧通常既是营养因素，又是环境因素。特别是对于具有一定氧化还原性质的代谢产物的生产来说，DO的改变势必会影响到菌株培养体系的氧化还原电位，同时也会对细胞生长和产物的形成产生影响。[1]
在黄原胶发酵中，虽然发酵液中的溶氧浓度对菌体生长速率影响不大,但是对菌体浓度达到最大之后的菌体的稳定期的长短及产品质量却有着明显的影响。[2]
4 结束语
发酵液中的氧含量对菌体生长和产物形成都有着重要的影响，溶氧量的控制主要从氧的溶解和传递两个方面考虑。随着计算机和自动化技术的发展，发酵工业中从DO的测量到分析控制都正逐步走向自动及控制一体化模式，研究利用DO作为补料的在线控制信号将大大提高了发酵调控的准确性和自动化性能。
[4]杨宁,王健等.基于途径分析的L-异亮氨酸发酵溶氧控制研究[J].中国生物工程杂志,2007,27(2):70-75
[5]李仁建.氧对啤酒的影响与减少氧化的措施[J].啤酒科技,2004(3):36-38
1.1 溶氧量在发酵的各个过程中对微生物的生长的影响是不同的
改变通气速率发酵前期菌丝体大量繁殖，需氧量大于供氧，溶氧出现一个低峰。在生长阶段，产物合成期，需氧量减少，溶氧稳定，但受补料、加油等条件大影响。补糖后，摄氧率就会增加，引起溶氧浓度的下降，经过一段时间以后又逐步回升并接近原来的溶解氧浓度。如继续补糖，又会继续下降，甚至引起生产受到限制。发酵后期，由于菌体衰老，呼吸减弱，溶氧浓度上升，一旦菌体自溶，溶氧浓度会明显上升。
溶解氧对发酵的影响及其控制
QO2
C临界
CL
满足微生物呼吸的最低氧浓度叫临界溶氧浓度（c临界），当溶 氧溶度（cL）高于菌体生长的临界溶氧浓度（c临界）时，菌体 的各种代谢活动不受干扰，反之则反。
一般好氧微生物的c临界很低，大约为饱和氧浓度1%~25%。
定义：氧饱和度＝发酵液中氧的浓度/临界溶氧溶度
提高罐压
Pi增加则与之平衡的Ci也会增加，对提高（c* - c) 是有一定作用的。
利用纯氧，可以提高（c* - cL)
缺点：价格较高 易引起爆炸
可见，提高KLa最有效的方法是提高N与Vs，并 协调两者之间的关系，其他方法效果不大，且受 限制较多。
2、发酵液的需氧量
发酵液的需氧量（OUR），受c(X) 、基质的种
式中
KL
(c
cL
)
OTR-氧由气相向液相的传递速率(传氧速率，
oxygen take rate)，mmol O2 ／(L·h)；
KLα-液相体积氧传递系数，1／h；
c*-液相饱和溶氧浓度，mmol O2 ／L；
cL-液相实际溶氧浓度，mmol O2 ／L；
OUR-菌的耗氧速率(摄氧速率，oxygen uptake
但不能够无限的增加通风量,研究表明，当通风量 增加到一定的量后，(Pg/V)会随着Q的增加而下 降。
也就是说单位体积发酵液所拥有的搅拌功率会下 降，不但不能提高kLa，甚至会造成kLa值的下降。
（2）提高（c* - cL)，即氧传递动力
c*，改变c*是没有太大的余地的。因为，发酵温 度、浓度等严格的受到菌体生长和发酵工艺的限 制。
OTR = kLa×（P*-P）
溶氧
溶解氧（Dissolved Oxygen）是指溶解于水中分子状态的氧，即水中的O2，用DO表示。
溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。
溶解氧的一个来源是水中溶解氧未饱和时，大气中的氧气向水体渗入；另一个来源是水中植物通过光合作用释放出的氧。
溶解氧随着温度、气压、盐分的变化而变化，一般说来，温度越高，溶解的盐分越大，水中的溶解氧越低；气压越高，水中的溶解氧越高。
溶解氧除了被通常水中硫化物、亚硝酸根、亚铁离子等还原性物质所消耗外，也被水中微生物的呼吸作用以及水中有机物质被好氧微生物的氧化分解所消耗。
所以说溶解氧是水体的资本，是水体自净能力的表示。
天然水中溶解氧近于饱和值（9ppm），藻类繁殖旺盛时，溶解氧含量下降。
水体受有机物及还原性物质污染可使溶解氧降低，对于水产养殖业来说，水体溶解氧对水中生物如鱼类的生存有着至关重要的影响，当溶解氧低于4mg/L时，就会引起鱼类窒息死亡，对于人类来说，健康的饮用水中溶解氧含量不得小于6mg/L。
当溶解氧（DO）消耗速率大于氧气向水体中溶入的速率时，溶解氧的含量可趋近于0，此时厌氧菌得以繁殖，使水体恶化，所以溶解氧大小能够反映出水体受到的污染，特别是有机物污染的程度，它是水体污染程度的重要指标，也是衡量水质的综合指标[2]。
因此，水体溶解氧含量的测量，对于环境监测以及水产养殖业的发展都具有重要意义。
1．水体溶解氧的各种检测方法及原理1.1 碘量法（GB7489-87）（Iodometric）碘量法（等效于国际标准ISO 5813-1983）是测定水中溶解氧的基准方法，使用化学检测方法,测量准确度高，是最早用于检测溶解氧的方法。
其原理是在水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾，生成氢氧化锰沉淀。
此时氢氧化锰性质极不稳定，迅速与水中溶解氧化合生成锰酸锰：4MnSO4+8NaOH = 4Mn(OH)2↓+4Na2SO4 (1)2Mn(OH)2＋O2 = 2H2MnO3↓ (2)2H2MnO3+2Mn(OH)3 = 2MnMnO3↓+4H2O (3)加入浓硫酸使已化合的溶解氧（以MnMnO3的形式存在）与溶液中所加入的碘化钾发生反应而析出碘：4KI+2H2SO4 = 4HI+2K2SO4 (4)2MnMnO3+4H2SO4+HI = 4MnSO4+2I2+6H2O (5)再以淀粉作指示剂，用硫代硫酸钠滴定释放出的碘，来计算溶解氧的含量[3]，化学方程式为：2Na2S2O3+I2 = Na2S4O6+4NaI (6)设V为Na2S2O3溶液的用量（mL）,M为Na2S2O3的浓度（mol/L）,a为滴定时所取水样体积（mL），DO可按下式计算[2]：DO（mol/L）＝(7)在没有干扰的情况下，此方法适用于各种溶解氧浓度大于0.2mg/L和小于氧的饱和度两倍（约20mg/L）的水样。
溶氧的名词解释
溶氧的名词解释在我们日常生活中，溶氧是一个广为人知的词汇。
众所周知，氧气是地球上生物活动所必需的气体之一。
溶氧指的是氧气在液体中的溶解过程。
溶氧是一个重要的概念，它涉及到许多领域，如生物学、化学以及环境科学等。
了解溶氧的定义、作用以及影响因素对我们理解生命和环境的运行机制至关重要。
溶氧是指氧气在液体中的溶解过程。
一般来说，氧气以分子形式存在于空气中，但当接触到液体时，它会与液体中的分子或离子发生相互作用，从而溶解到液体中。
溶解的氧气分子与液体分子之间的相互作用可以是物理性的，例如分子之间的吸引力；也可以是化学性的，例如氧气与液体中的物质发生反应形成氧化物。
溶氧的溶解过程在自然界中非常常见。
例如，氧气可以溶解在水中，形成水中的溶解氧。
这对于水生生物来说是至关重要的，因为它们需要氧气进行呼吸。
溶解氧的存在也影响着水的化学性质，如氧化还原反应的进行速率等。
溶解氧的含量受到多种因素的影响。
其中，温度是一个重要的因素。
一般来说，温度越低，氧气分子与液体分子之间的相互作用越强，溶解氧的含量越高。
相反，温度越高，氧气分子的运动速度越快，溶解氧的含量越低。
此外，压力也会影响氧气的溶解度。
在相同温度下，压力越高，则氧气的溶解度越高。
溶解氧的含量对于生物体的生存和繁殖有重要意义。
水生生物依赖水中的溶解氧进行呼吸，以维持其生命活动。
较高的溶氧含量能够满足水生生物对氧气的需求，有利于它们的生长和繁殖。
相反，溶氧含量过低时，水生生物可能会受到氧气不足的影响，甚至导致大规模的死亡。
这也说明了溶氧对于水体生态系统的稳定和健康至关重要。
溶氧还在环境科学中扮演着重要角色。
环境中的溶解氧含量不仅受到生物活动的影响，还受到一些人为因素的干扰。
例如，工业排放物和农业废水中的有机物和化学物质可能会降低水体中的溶氧含量。
此外，高温天气和富营养化也可能导致水体中的溶解氧含量下降。
为了保护水生生物和维持健康的水体生态系统，我们应该关注和监测水体中的溶解氧含量。
溶氧仪原理
溶氧仪原理引言溶氧仪是一种用于测量液体中溶解氧浓度的仪器，被广泛应用于水质监测、水处理和环境保护等领域。
本文将详细介绍溶氧仪的原理，包括其工作原理、测量方法和应用场景。
工作原理溶氧仪基于氧分压测定溶解氧浓度的原理。
它利用了氧气在液体中的溶解度与氧气在气相中的分压之间的关系，通过测量液体中溶解氧气的分压从而计算出溶解氧浓度。
溶氧仪一般由氧电极和温度补偿电极组成。
氧电极是通过电化学方法测量溶液中的溶解氧，其内部有一根带有电极的薄玻璃棒，外部包裹一个氧透气膜。
氧电极融合了氧化银和液态电解质，当氧气透过透气膜到达液体表面时，氧化银发生还原反应，产生电流信号，通过该电流信号可以计算出溶解氧浓度。
温度补偿电极用于校正液体温度对溶氧测量的影响。
溶氧与温度密切相关，温度增加会降低氧气在液体中的溶解度。
温度补偿电极能够实时测量液体温度，并通过温度补偿算法对溶解氧浓度进行修正，以确保测量结果的准确性。
测量方法溶氧仪的测量方法主要有两种：阻抗法和光学法。
阻抗法阻抗法利用了溶液中的溶解氧对电解质的电导率造成的影响来测量溶解氧浓度。
它通过测量液体中溶解氧对电极的阻抗来计算溶解氧浓度。
阻抗法具有响应快、精度高的优点，适用于液体中溶解氧浓度较低的情况。
光学法光学法利用氧气分子对特定波长的光的吸收特性来测量溶解氧浓度。
它通过测量光源经过溶液时的吸光度变化来计算溶解氧浓度。
光学法具有测量范围广、不受电解质干扰的优点，适用于液体中溶解氧浓度较高的情况。
应用场景溶氧仪广泛应用于水质监测、水处理和环境保护等领域。
下面介绍几个典型的应用场景：池塘和湖泊养殖在池塘和湖泊养殖中，溶氧仪可用于监测水体中的溶解氧浓度。
溶解氧是水体中养殖生物呼吸和新陈代谢的重要指标，合适的溶解氧浓度有助于维持水体生态平衡和养殖物种的健康生长。
水处理工艺在水处理工艺中，溶氧仪可用于监测和控制水体中的溶解氧浓度。
溶解氧浓度对于水的氧化还原电位和氧化物的生成具有重要影响，通过控制溶解氧浓度可以提高水质和防止管道和设备腐蚀。
发酵工艺控制(溶氧)
（2）、降低发酵液中的CL
降低发酵液中的CL，可采取减少通气量或降低搅拌转速等方式来降低KLa，使发酵液中的CL降低。但是，发酵过程中发酵液中的CL不能低于C临界，否则就会影响微生物的呼吸。
目前发酵所采用的设备，其供氧能力已成为限制许多产物合成的主要因素之一，故此种方法亦不理想。
（一）影响氧传质推动力的因素
要想增加氧传递的推动力(C*一CL)，就必须设法提高C*或降低CL。
1、提高饱和溶氧浓度C*的方法
A、温度：降低温度
B、溶液的性质：一般来说，发酵液中溶质含量越高，氧的溶解度越小。
C、氧分压：在系统总压力小于0.5MPa时，氧在溶液中的溶解度只与氧的分压成直线关系。气相中氧浓度增加，溶液中氧浓度也增加。
氨基酸合成的需氧程度产生上述差别的原因，是由它们的生物合成途径不同所引起的，不同的代谢途径产生不同数量的NAD(P)H，当然再氧化所需要的溶氧量也不同。第一类氨基酸是经过乙醛酸循环和磷酸烯醇式丙酮酸羧化系统两个途径形成的，产生的NADH量最多。因此NADH氧化再生的需氧量为最多，供氧愈多，合成氨基酸当然亦愈顺利。第二类的合成途径是产生NADH的乙醛酸循环或消耗NADH的磷酸烯醇式丙酮酸羧化系统，产生的NADH量不多，因而与供氧量关系不明显。第三类，如苯丙氨酸的合成，并不经TCA循环，NADH产量很少，过量供氧，反而起到抑制作用。肌苷发酵也有类似的结果。由此可知，供氧大小是与产物的生物合成途径有关
这个理论假定在气泡和包围着气泡的液体之间存在着界面，在界面的气泡一侧存在着一层气膜，在界面液体一侧存在着一层液膜，气膜内的气体分子与液膜中的液体分子都处于层流状态，分子之间无对流运动，因此氧分子只能以扩散方式，即借助于浓度差而透过双膜，另外，气泡内除气膜以外的气体分子处于对流状态，称为气流主体，在空气主流空间的任一点氧分子的浓度相同，液流主体亦如此。
溶氧知识
溶氧知识溶解氧，氧是气态存在水的分子间隙中，水在一定温度下溶入气体的量是一定的，温度越高溶入的气体就越少，盐度越高溶解氧也就越少。
就像一桶沙子可以倒进去水一样，当水把沙子空间充满后就不可能再加进去一样，所以，水分子的间隙被别的气充满后氧也不能溶入，爆塘就是水中的有害气体过多，水分子的间隙被有害气体充满加不上氧所造成的。
水体溶氧是利用物理作用，使缔合的大的水分子团分散成为独立的单个分子，增加了水分子间的空隙率，同时将氧气分子同样细化后，溶入到水分子间的空隙里。
提高了水、气分子的活性、活力及活化能力，增加了接触面积，提高了气、液均质混合及传质速度，改变了物质反应环境，提高了体系界面自由能及浓度扩散传递推力。
水分子是聚合为大的分子团存在水分子是H2O，通常情况下：水分子是聚合为大的分子团存在，其活性下降，自净能力丧失，水质恶化，自然界是通过水的流动、撞击使水分子团变小，以增加其活性，但是经过一段时间的滞留，其又聚合为大的水分子团。
小水分子团水能使溶氧能力成倍增加将水分子团变小，使水中的饱和溶氧量提高3-5倍，也就是当常温下水的饱和溶氧量为10mg/L，使其达到30 mg/L（无驱动力）或50mg/L（有驱动力），氧利用率达90%以上，现有技术为氧利用率30-60%。
使用膜技术也可以达到如此高的饱和溶氧，但是其设备价格高出溶氧机十至几十倍，同时其使用条件苛刻无法用于污水处理，只能做饮用富氧水，应用范围极窄。
细分子化技术污水经细分子化装置细化以后，提高了水、气和水中物质的活性、活力及活化能力，增加了接触面积，提高了气、固、液均质混合及传质速度，改变了物质反应环境，提高了体系界面自由能及浓度扩散传递推力，从而有效地提高了各种物质在水中的溶解能力，为微生物的生长和繁殖，提供了适宜的环境。
溶解氧的饱和度饱和度是表示溶氧含量的另一种方法，溶解氧饱和度%=溶解氧的实测含量÷实测条件下溶解氧的饱和含量×100% 。
溶解氧的分布变化规律
溶解氧的分布变化规律溶氧变化是指：同一水体内，同一水层、水区在不同时刻溶氧含量差别情况。
水体中增氧、耗氧作用及其影响因素的复杂性，决定了水体内溶氧分布变化的多样性与复杂性。
一般说：贫营养水体，溶氧多近饱和，变化不达；相反，富营养或或受污染水体，溶氧浓度很不稳定，大起大落，变差很大，下面着重讨论其动态规律。
一、溶解氧的日变化及日较差溶氧日变化的一般规律是:1.表层水中溶氧含量昼夜变化极大，最小值通常出现在早晨日出之前，最大值则出现在下午日落之前。
早上日出后的整个白天，溶氧量从最小值逐渐增高，至日落前达最女值，而在日落后的整个黑夜，溶氧则从最大值不断降低，到早晨日出前又达到最小值。
如此循环不止，变化不息。
表层水中溶氧含量的这种变化规律，是水中P—R矛盾运动的必然反映，其原因在于，日出之后，表层水中浮游植物开始进行光合作用，P>R，放出大量氧气，终于使表层水中增氧作用超过耗氧作用；因而水中溶氧实际含量逐渐增高，经过整个白天的积累，在日落之前，便积累到最大值。
日落之后表层水中的浮游植物，不仅不能进行光合作用，放出氧气，反而要进行呼吸，消耗氧气， R》P，耗氧作用大大超过增氧作用，溶氧实际含量迅速减小，经过漫长黑夜的积累，到日出之前，达到最小值.溶氧最大值与最小值出现的具体时间，不仅与光照有关，也受温度影响。
寒冷季节，早，晚气温很低，光合作用较弱，与温暖炎热季节相比，溶氧最大值出现时间常会提早2～4小时，溶氧最小值的出现时间，则往往推迟1—2小时。
溶氧日变化最大直与最小值之差称为“昼夜变化幅度” 简称“日较差”。
溶氧日较差的大小，主要与水体本身的生产性能有关，其一般规律是:①其他条件相同或近似时，水体越肥，水中浮游植物密度越大，则溶氧日较差越大。
凝结水溶氧高的原因及处理
凝结水溶氧高的原因及处理凝结水是指在供热系统中，由于热量传递和冷却作用导致的蒸汽或热水冷凝后形成的水，其水流量大、温度高、含有大量的溶气。
凝结水在供热系统中的应用广泛，但若溶氧含量过高会导致一系列问题，如腐蚀设备、降低热交换效率等。
本文将探讨凝结水溶氧高的原因和处理方法。
1.溶氧的吸入：溶氧通常来自外界，如空气、供水等。
当凝结水长时间暴露在空气中或通过供水中的气体溶入到凝结水中，使凝结水溶氧含量增加。
2.供水溶氧高：若供水中氧含量较高，凝结水也会相应地具有较高的溶氧含量。
3.温度变化：凝结水的温度波动也会影响其溶氧含量。
高温会使凝结水中的溶氧含量降低，而低温则会有相反效应。
因此，当供热系统中的温度变化不稳定时，凝结水溶氧含量也会受到影响。
为了处理凝结水溶氧高的问题，可以采取以下方法：1.增加通气设备：通过增设通气设备，如放气阀、通气管等，可以将凝结水中的溶氧释放到空气中。
通气设备应布置在凝结水水箱的高位，以利于氧气的有效排出。
2.采用除气设备：在供热系统中加装除气设备，如除气器、空气预热器等，可以有效地去除凝结水中的氧气。
4.控制温度波动：合理调节供热系统的运行参数，保持稳定的温度。
避免过高或过低的温度变化，减少凝结水中溶氧含量的波动。
5.使用氧化剂：可以在凝结水中添加适量的氧化剂，如NaClO、KClO、H_2O_2等，使溶氧得到氧化，从而减少溶氧含量。
6.增加抗腐蚀剂：针对凝结水中存在的腐蚀问题，可以添加抗腐蚀剂来保护设备。
抗腐蚀剂可以在一定程度上降低凝结水中溶氧的影响。
溶氧分析仪的工作原理
溶氧分析仪的工作原理溶氧分析仪是一种用于测量液体中溶解氧浓度的仪器。
它主要通过电化学方法来测量溶解氧的含量。
以下是溶氧分析仪的工作原理的详细解释。
1. 电化学传感器溶氧分析仪通常使用电化学传感器来测量溶解氧浓度。
电化学传感器由两个主要部分组成：阴极和阳极。
阴极通常是由银制成，而阳极是由银/银氯化物制成。
这两个电极被浸入待测液体中，形成一个电化学电池。
2. 氧化还原反应当电化学电池与待测液体接触时，液体中的溶解氧会与阴极发生氧化还原反应。
在阴极上，氧气还原为氢氧根离子（OH-），而在阳极上，银离子（Ag+）被还原为银金属。
这些反应产生的电流与溶解氧浓度成正比。
3. 电流测量溶氧分析仪通过测量电化学电池中的电流来确定溶解氧的浓度。
它使用一个电流计或电流放大器来测量电流的大小。
电流计将电流转换为电压信号，然后通过放大器进行放大和处理，最终得到溶解氧浓度的读数。
4. 温度补偿由于溶解氧的溶解度与温度密切相关，溶氧分析仪通常还配备了温度传感器来进行温度补偿。
温度传感器测量液体的温度，并将其与溶氧浓度的测量结果一起使用，以校正由于温度变化引起的误差。
5. 显示和记录溶氧分析仪通常配备了一个显示屏，用于显示溶解氧浓度的实时读数。
一些高级型号还具有数据记录功能，可以记录和存储测量结果，以便后续分析和检查。
总结：溶氧分析仪的工作原理是基于电化学方法，通过测量电化学电池中的电流来确定液体中的溶解氧浓度。
它使用电化学传感器和温度传感器进行测量和补偿，并通过显示屏显示实时读数。
溶氧分析仪在水处理、环境监测、水产养殖等领域具有广泛的应用。
溶氧分析仪的工作原理
溶氧分析仪的工作原理
首先，要测量水中的溶解氧浓度，需要将水样送至溶氧分析仪的测量室。
在测量室中，含氧水样与电极表面接触，并与工作电极上的催化剂发
生反应。
此时，电流随着氧气的还原反应而产生。
为了测量这一电流，溶氧分析仪通常采用极谱法。
极谱法基于法拉第
定律，即电流密度与产生它的物质（在这里是氧气）的浓度成正比。
因此，通过测量电流密度的变化可以推断水样中溶解氧的浓度。
实际上，溶氧分析仪中的工作电极通常是一种贵金属（如铂或金）制
成的导电材料。
这是因为贵金属对氧气的还原反应具有较高的催化能力，
可以提高反应速率和灵敏度。
为了保证测量的准确性，溶氧分析仪还需要进行修正。
例如，水样的
温度和盐度对测量结果有影响，因此需要通过校正来消除这些影响。
总之，溶氧分析仪的工作原理基于电化学电极上的氧还原反应。
通过
测量电流密度的变化，可以推断水样中溶解氧的浓度。
贵金属制成的工作
电极和银/氯化银制成的参比电极是保证测量准确性的关键。
史上最全的溶解氧知识讲解，收好不谢！
史上最全的溶解氧知识讲解，收好不谢！溶解氧（Dissolved Oxygen, DO）是指以分⼦状态溶存于⽔中的氧⽓（O2）单质。
我国环境监测指标指出，⽔体中溶解氧的监测值能有效的反映出⽔体的⾃我净化能⼒，溶解氧指标已被列⼊⽔质监测的重要指标之⼀。
根据渔业⽔质标准的规定，⽔体中溶解的氧⽓量必须维持在⼀昼夜 16 ⼩时以上处于⼤于 5 mg/L⽔平，其余任何时候的溶氧量需不低于 3 mg/L，当溶解氧低于 1 mg/L时，⽔体中⼤部分鱼类就会受到影响，如出现浮头现象，严重的会造成鱼类的⼤量死亡。
⼤量研究表明，⽔体溶解氧处于厌氧（DO < 0.5="">条件时能加速底质中氮磷的释放；溶解氧处于耗氧（DO > 5.0mg/L）时能抑制底质中氮磷的释放。
溶氧在⽔产养殖中的作⽤问题⼀：溶解氧⾼低因素？2、⽔中溶解氧减少的因素：⽔体中的耗氧作⽤可分为⽣物、化学和物理来源的耗氧。
①⽣物耗氧包括动物、植物和微⽣物的呼吸作⽤所消耗的溶氧，呼吸耗氧主要发⽣在阴天和夜间光合作⽤不强的时候。
②化学耗氧包括环境中，有机物的氧化分解和⽆机物的氧化还原。
③物理耗氧主要指⽔中溶氧向空⽓中逸散，只占据很⼩部分，这⼀过程仅在⽔-⽓界⾯进⾏。
3、养殖池塘⽔体中溶氧的变化规律：任何时候，⽔中都同时存在着⼀系列复杂的⽣物、化学和物理过程，这些相互联系的过程决定着⽔体增氧与耗氧的动态平衡，使⽔中溶氧的分布与变化既呈现出复杂多变的态势，⼜具有相对的规律性。
（1）昼夜变化：在没有⼈⼯增氧作⽤的养殖池塘中，上层⽔的溶氧昼夜变化⼗分明显。
通常情况下，下午⾼于早晨，⽩天⾼于夜间。
⽩天随着藻类光合作⽤的进⾏溶氧逐渐上升，⾄下午⽇落前达到最⼤值，夜间由于藻类不能进⾏光合作⽤，⽽各种耗氧作⽤依然进⾏，因此⽔体溶氧会持续下降，⾄清晨⽇出前达到最低⽔平。
但随着⽔层深度的增加，特别是在补偿深度以下，溶氧的这种昼夜变化也趋于减弱甚⾄停滞。
发酵过程工艺中关键因素-溶氧
例 黑曲霉生产糖化酶
N 通气比 产量
230 1:0.8 1812
230 1:1.2 2416
提高N，比提高Q有效
270 1:0.8 2846
2019/10/2
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氧载体提高KLa
通过在发酵液中引入一种新的液相，以减少气液传氧阻 力，从而提高传氧效率。这种液相一般具有比水更高的溶氧 能力，且与发酵液互不相溶，称为氧载体。通常使用的氧载 体主要有:液态烷烃、油酸、甲苯、豆油等。
2019/10/2
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三、溶解氧浓度对菌体生长和产物形成的影响
QO2
当溶解氧浓度高于临界值时， 微生物的呼吸强度保持恒定，与 培养液中的氧浓度无关；当低于 这个临界值时，微生物的呼吸强 度受到溶解氧浓度的影响，这时 细胞的代谢活动会因溶解氧浓度 的限制受到影响。p107
CCr
CL（溶解氧浓度）
发酵工程 课件
Fermentation Engineering
第五章 发酵过程控制（3)
第3节 溶解氧的供需及控制 (2学时)
教学目的: 了解描述微生物需氧的物理量、影响需
氧的因素；掌握溶解氧浓度对菌体生长和产物形成的影响、 发酵过程中溶解氧的变化和溶解氧的控制；理解溶解氧和 pH综合控制系统。
教学重点、难点：临界溶解氧浓度、溶解氧浓度
32
○ 正十二烷 □ 豆油 △ 对照
33
氧载体的添加，能促进法夫酵母虾青素的合成。与对 照组相比，添加3%豆油和1%正十二烷的试验组虾青素产 率分别由对照组的2.78mg/L增加至3.69mg/L和3.76mg/L， 提高32.73%和35.26% 。
还可看出，虾青素合成的差异主要集中在第24小时至 第72小时之间。不添加氧载体的对照组，虾青素合成集中 在前48小时，72小时后少有虾青素的合成。而添加氧载体 的试验组，虾青素的合成可持续至96小时，尤其是在第48 小时后仍有较大的合成速率。
溶氧仪使用方法范文
溶氧仪使用方法范文溶氧仪是一种用来测量液体中溶解氧浓度的仪器。
它主要应用于水质监测领域，比如环境监测、水产养殖、实验室研究等。
以下是溶氧仪的使用方法：1.准备工作：(1)检查溶氧仪的电源是否正常，充电是否充分。
(2)清洁溶氧电极的膜片，确保其无污染和损坏。
(3)校准溶氧仪并记录校准结果，以提高测量准确性。
2.连接电极：(1)将溶氧电极插入待测液体中，确保电极的膜片完全浸入液体中。
(2)确保电极连接端口与仪器连接端口匹配，插入并固定连接。
3.打开溶氧仪：(1)按下电源开关，打开仪器。
(2)一般来说，溶氧仪会进行自检和校准。
4.读取测量结果：(1)待溶氧仪稳定后，仪器将开始测量氧气浓度。
(2)根据仪器显示屏上的数值读取溶氧浓度值。
5.记录结果：(1)将测量结果记录下来，可以包括测量时间、位置、温度等其他相关信息。
(2)将测量结果与之前的校准结果进行对比，以确定测量准确度。
6.关闭溶氧仪：(1)若使用完毕，按下电源开关，关闭仪器。
(2)将溶氧电极取出液体，清洁并存放在干燥的环境中。
-温度对溶解氧浓度的影响较大，因此在测量过程中要确保温度的稳定，可以通过使用恒温器或记录液体温度的仪器。
-使用前后要仔细清洁溶氧电极，以保证其测量准确性和延长其使用寿命。
- 溶氧仪的测量范围一般在0-20 mg/L之间，超出范围可能会导致测量不准确。
-对于水质分析等实验室研究，可以通过配备溶氧自动采样系统来进行连续的溶氧测量，提高工作效率。
总之，溶氧仪是一种有效测量液体中溶解氧浓度的仪器，正确使用溶氧仪可以提高水质监测的准确性和有效性。
纳米气盘溶氧效率
纳米气盘溶氧效率
纳米气盘溶氧效率是指纳米气盘在特定条件下提高水体中溶解氧含量的效率。
溶解氧是水生生物生存的重要条件，也是评价水质的重要指标之一。
通过提高水体中的溶解氧含量，可以促进水生生物的生长繁殖，增强水体的自净能力，同时也可以改善水质。
纳米气盘是一种新型的溶氧装置，利用纳米技术制造而成。
由于其具有高比表面积、高活性等特点，可以大幅度提高气液传质效率，从而提高水体中的溶解氧含量。
纳米气盘的溶氧效率主要取决于其制造材料、结构、工作条件等因素。
为了提高纳米气盘的溶氧效率，研究者们进行了大量的实验和研究。
例如，通过优化纳米气盘的材料和结构，可以提高其传质效率和产氧量；通过调节纳米气盘的工作条件，如气流速度、工作温度等，也可以提高其溶氧效率。
总之，纳米气盘溶氧效率是指纳米气盘提高水体中溶解氧含量的效率。
通过优化纳米气盘的材料、结构和工作条件等因素，可以提高其溶氧效率，从而改善水质，促进水生生物的生长繁殖。
溶氧仪的操作使用及注意事项
溶氧仪的操作使用及注意事项溶氧仪简介溶氧仪是用来测定水中溶解氧（DO）含量的仪器。
溶解氧是一种生物和化学过程所必需的氧气，它在水体中的含量对于水体的健康和水生生物的繁殖和生长都起着至关重要的作用。
因此，溶氧仪的使用非常重要，可以帮助我们监测水体中的溶解氧含量并适时进行调整。
操作使用1.安装溶氧传感器。
在使用溶氧仪时，应事先安装好溶氧传感器。
通常情况下，溶氧传感器需要先使用软布进行清洁，然后插入水中进行测量。
2.校准溶氧传感器。
为了确保溶氧仪的准确性，应先对传感器进行校准。
校准方法包括湿润校准和空气校准。
在进行湿润校准前，需要将传感器在空气中保持一段时间，以便将传感器内的氧气排除。
3.连接溶氧仪设备。
将溶氧仪连上电源，然后连接所有必要的设备。
如果使用的是阅读器（display），请确保所有接口正常工作。
4.测定水体中的溶解氧含量。
打开溶氧仪后，可以通过测量水中的溶解氧含量来判断水体健康程度。
在测量之前，需要根据需求设置不同的参数。
5.保存和记录数据。
在测量结束后，应当记录和保存所有数据。
这些数据可以用于日后分析和比较。
注意事项1.在使用溶氧仪和传感器时，应当避免直接接触，以免影响读数的准确性。
2.清洁传感器时，应当使用软布和清洁液，不要使用碱性清洁剂。
3.在存储溶氧仪时，要避免接触阳光和潮湿的环境，以免对传感器产生损害。
4.在对传感器进行校准时，需先将传感器在空气中保持一段时间，以便将传感器内的氧气排除。
5.在使用溶氧仪时，应当遵守一定的操作流程，以保证读数的准确性。
总的来说，溶氧仪是一种非常重要的仪器，可以帮助我们监测水体中溶解氧（DO）含量。
我们应当注意合理使用这一仪器，并遵守一定的操作规范以及注意事项，这样才能够确保数据的准确性，并有助于保护水体健康。
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传感器监测
ＣＯＳ ４１
与变送器组成一个特殊的传感器检测 系统（ＳＣＳ），自动检测传感器故障， 并立即产生报警信息：
·电缆折断或短路 ·测量值太高或太低 ·传感器钝化，如不管介质中氧含量
如何变，测量值无变化或仅有非常 迟缓的变化
０
ｔ
当传感器信号发生超时切换故障时， 活性检测发出报警信号，说明可能发 生传感器阻滞、钝此、与过程脱离等 现象。
Ｔｉｍｅｒ ｏｎ ｏｆｆ
Ｃｈｅｍｏｃｌｅａｎ ｏｎ ｏｆｆ ｏｎ ｏｆｆ
ｔ
ｔ
最多四付触点可用于限位触点（也可用 于温度），实现Ｐ（ＩＤ）控制和清洗功 能。
过程检测系统使用可调的时间间隔来 监测
继电器１＊
继电器２＊
继电器３＊
继电器４＊ ＊触点状态
描述： 失电或 故障
电源
8
尺寸
ＥＮＤＲＥＳＳ＋ＨＡＵＳＥＲ ＬＩＱＵＩＳＹＳ Ｓ
ＣＡＬ
Ｅ
ＲＥＬ
ＲＥＬ １ ＲＥＬ ２
ＡＬＡＲ Ｍ
ＲＥＬ１ ＲＥＬ２
６ ９０
ＬｉｑｕｉｓｙｓＭＣＯＭ２２３ 尺寸
ＥＬＩＮＱＤＵＩＲＳＥＹＳＳＳ＋ＳＨＡＵ ＳＥＲ
ＣＡＬ
Ｅ
完整订货号
□ ＣＯＹ ３１－ＷＰ ２套现成的用于ＣＯＳ４１的带覆膜的 电解液腔
□ ＣＯＹ ３－Ｆ ＣＯＳ４１充填电解液用 １０支塑料针剂，透明 订货号：５００５３３４９
□零位溶液 用于生成不含氧溶液，供测试用 订货号：５０００１０４１
□ＣＯＹ３１－ＯＰ 密封圈，３个 订货号：５１５０６９８５
□ＣＹＫ７１ 传感器和变送器之间的扩展电缆 订货号：５００８５３３３
附加功能 报警或超限时， 启动外部或自 动清洗装置
完整的测量系统包括： ·Ｌｉｑｕｉｓｙｓ Ｍ Ｃ Ｏ Ｍ ２ ２ ３ 或 Ｃ Ｏ Ｍ ２ ５ ３
溶解氧变送器 ·ＣＯＳ４１溶解氧传感器带ＮＴＣ温度传感
器 ·沉入式、流通式，收缩式支架
选项： ·扩展电缆（ＣＭＫ型） ·接线盒ＶＢＭ
用Ｌｉｑｕｉｓｙｓ Ｍ Ｃ Ｏ Ｍ ２２３ ／ ２５３ 的完整测量系统
３ ００
安装的仪表。
② ①
安装在方管立柱上（采用通用型立柱支 架ＣＹＹ １ ０ ２ 或 悬 挂 式 支 架 Ｃ Ｙ Ｈ １０１） 时，应遵循以下几点： １、安装遮阳罩 ２、将仪表从背后固定在遮阳罩上
６０× ６０
通用型立柱支架ＣＹＹ１０２或 悬 挂 式 安 装 支 架 ＣＹＨ １０１（方管，见附件）安装 遮阳罩和现场仪表。
·相应的安装附件
在极端操作条件下推荐： ·自动喷雾清洗系统
Ｃｈｅｍｏｃｌｅａｎ
2
技术参数
一般数据 机械数据
测量范围 操作数据
过程条件
设计
制造商 产品型号
测量原理 材质 覆膜厚度 螺纹连接 电气连接
电缆长度 带扩展电缆后的电缆总长度 重量（不包括包装）
测量范围下限 测量范围上限 温度测量
响应时间
极化时间 最低流速 传感器监测
于更换 ·最大允许过压１０ｂａｒ ·采用高质量材料，使用时间长
完整的测量系统包括： ·溶解氧传感器ＯｘｙＭａｘＷＣＯＳ４１
变送器 ＬｉｑｕｉｓｙｓＭＣＯＭ２２３／２５３－ＤＸ／ＤＳ
·沉入式支架ＤｉｐＦｉｔＷＣＹＡ６１１ 悬挂式支架ＣＹＨ１０１－Ａ 流通式支架ＣＯＡ２５０ 伸缩式支架ＰｒｏｂＦｉｔＷＣＯＡ４６１
特点和优点 · 覆 膜 式 传 感 器 ， Ｏ２选 择 性 强 ·维护费用低 ·简便的空气标定，无零点标定要求 ·高可靠性 ·长期稳定性高 ·标定简单（快速标定） ·传感器与电缆采用ＴＯＰ６８插装头连
接，维护简单 ·传感器和过程监测及变送器对测量
误差提供最优化的保护
Ｑｕａｌｉｔｙ ｍａｄｅ ｂｙ Ｅｎｄｒｅｓｓ＋Ｈａｕｓｅｒ
·ＨＡＲＴ 或ＰＲＯＦＩＢＵＳ－ＰＡ智能输出
·第二路电流输出用于温度
Ｑｕａｌｉｔｙ ｍａｄｅ ｂｙ Ｅｎｄｒｅｓｓ＋Ｈａｕｓｅｒ
ＩＳＯ ９００１
5
Ｌｉｑｕｉｓｙｓ Ｍ ＣＯＭ ２２３／２５３为净水和污 水处理过程提供正确的测量方法。
ＤＳ型可提供扩展功能：
基本型（ＤＸ）的功能 测量氧浓度（ｍｇ／ｌ）或％饱和度 可从菜单中选择。温度可根据需要显 示或不显示。
（触点和故障电流）
附加功能
２路转换触点用于
控
—测量参数限值
制
—温度限值
—Ｐ（ＩＤ）控制器
—清洗计时器附加功能２路转换触源自用于—测量参数限值清
—温度限值
洗
—Ｐ（ＩＤ）控制器
—化学清洗
（水和清洗剂）
扩展型（ＤＳ型） 自动压力补偿 过程检测系统用于监测 传感器活性检测 可编程电流输出
附加功能 报警或超限时， 启动自动清洗
ｎｏ ｙ ｅｓ ｎｏ
０
电流输出可自由设置，即便在显示大 的测量范围时，也能在一定范围内达 到高的分辨率，可采用双线性的或类 似对数的曲线。
２０
不同的应用场合要求不同的报警模 式，因此Ｌｉｑｕｉｓｙｓ Ｍ ＣＯＭ ２２３／２５３对 每一个单独的故障允许进行单独的报 警触点和故障电流组态，通过这种方 式抑制不必要的报警信号。
左： Ｌｉｑｕｉｓｙｓ Ｍ ＣＯＭ ２２３背面接线端子排
右： Ｌｉｑｕｉｓｙｓ Ｍ ＣＯＭ ２５３背面带可更换的电 子接线盒（Ｅ）
传感器 ＣＯＳ ４１
棕色
红色
绿色
信号输出１： 氧
信号输出２： 温度（可选）
数字输入１：
数字输入２：
ＬｉｑｕｉｓｙｓＭ ＣＯＭ２２３／２５３ 电气连接
辅助电压输出
可选
报警＊
漂移 零电流
最大允许过压 防护等级 正常操作温度 贮存温度
ＣＯＳ ４ １： １、传感器电缆 ２、ＮＰＴ３／４＂螺纹 ３、Ｇ １螺纹 ４、传感器本体 ５、保护装置
3
Ｅｎｄｒｅｓｓ＋Ｈａｕｓｅｒ ＯｘｙＭａｘ Ｗ ＣＯＳ ４１
覆膜式电流测量传感器 传感器本体：ＰＯＭ；覆膜帽：ＰＯＭ 近似５０μｍ Ｇ １和ＮＰＴ ３／４＂ 固定电缆或ＴＯＰ ６８插装头：双屏蔽同轴 电缆，加２根辅助导线，变送器端子连接 ７ｍ，１５ｍ，特殊指定 ５０ｍ ０．７ ｋｇ（７ｍ），１．１ ｋｇ（１５ｍ）
ＲＥＬ１
ＡＬＡＲＭ
ＲＥＬ
ＲＥＬ２
Ｒ Ｅ Ｌ１
Ｒ Ｅ Ｌ２
１１
１１５
ＬｉｑｕｉｓｙｓＭＣＯＭ２５３ 尺寸
9
７０ １５４ １７０
Ｌｉｑｕｉｓｙｓ Ｍ ＣＯＭ ２２３ 安装
Ｌｉｑｕｉｓｙｓ Ｍ ＣＯＭ ２２３是盘装仪表，通 常采用螺钉固定安装，安装深度约为 １７５ｍｍ。
垫片 （随箱配备）
安装 符合ＤＩＮ ４ ３７００
触点的手动操作（不通过菜单设定）快 速实现限值、控制或清洗功能，有助 于快速纠正偏移。
Ｉｎｓｔｒ ｕｍｅｎｔＤ ＡＴＡ
ＳｅｒＮｒ Ｅ１１３ １２３４５６７８
显示仪表和模块的系列号及订货代 码。
6
基本型和扩展型 测量和控制系统
基本型（ＤＸ型）
测量
报 警 信
标定 读数 线性电流输出 电流输出模拟
号
１路可编程报警触点
９２＋０．５
盘装仪表的安装
ａｐｐｒｏｘ． ２５
ｍａｘ． ４５
１３９
６
Ｌｉｑｕｉｓｙｓ Ｍ ＣＯＭ ２５３ 安装
遮阳罩ＣＹＹ１０１（见附件）
现场仪表有几种安装方式可供选择：
２７０
·安装在方管立柱上
·安装在圆形管上
·用紧固螺栓墙挂式安装
当仪表在室外安装时，需要使用遮阳
罩ＣＹＹ １０１，ＣＹＹ １０１适用于所有现场
·操作简单 —合理的菜单式结构，六种语言显 示，使组态更方便 —两行显示可同时显示测量值和温 度 —标定简单，在空气中或介质中单 点标定
Ｌ ｉ ｑ ｕ ｉ ｓ ｙ ｓ Ｍ Ｃ ＯＭ ２ ５ ３
Ｌｉｑｕｉｓｙｓ Ｍ Ｃ Ｏ Ｍ ２ ２ ３
Ｌｉｑｕｉｓｙｓ Ｍ ＣＯＭ ２２３／２５３变送器采用 模块化设计，应用广泛。基本型变送 器提供简单的测量和报警功能，扩展 软件功能和硬件模块后可以应用于特 殊的场合。如果需要，可使用扩展模 块。
技术资料 ＴＩ００２Ｃ／２８／ｚｈ／ｖ２．０
在线溶解氧测量系统 传感器ＯｘｙＭａｘ Ｗ ＣＯＳ ４１ 变送器Ｌｉｑｕｉｓｙｓ Ｍ ＣＯＭ ２２３／２５３
ＯｘｙＭａｘ Ｗ ＣＯＳ ４１ 覆膜式电流测量法传感器
应用 水中溶解氧浓度的连续测量在许多场 合起着重要的作用。 ·污水处理厂
活性污泥池中氧的测量和调节以便 在生物降解过程中达到高效。 ·水文监测 测 量 河 流 、 湖 泊 、 海 洋 中 Ｏ２量 ， 指 示水的质量。 ·水处理 Ｏ２测 量 ， 如 饮 用 水 中 检 测 状 态 （ Ｏ２丰 富／腐蚀预防等）。 ·鱼塘 Ｏ２测 量 和 调 节 以 便 维 持 最 佳 的 生 态 和生长条件。
氧浓度不仅取决于当地的海拔高度， 而且也与气压（压力）有关，自动压力 补偿功能可消除这些因素的影响。
２０
ＣＯＳ ４１传感器无零点电流，因此只需 单点标定，标定可以在空气中进行（对 应于１００％饱和度）或在介质通过参考值 标定。
Ｅ０ ５７ ｙ ｅｓ Ｅ０ ８０ ｎ ｏ － － － － ｙ ｅｓ
２ ． ４ ／ ２２ ｍＡ
０．０５ ｍｇ／ｌ ２０ ｍｇ／ｌ 带ＮＴＣ温度传感器，０．．．５０℃
３分钟后达最终测量值９０％（２０℃时） ９分钟后达最终测量值９９％（２０℃时） ＜６０ ｍｉｎ 典型值０．５ ｃｍ／ｓ，９５％测量值显示 电缆损伤断路和短路，不正确的测量和 传感器钝化 连续极化条件下：＜１％／月 无
１０ ｂａｒ ＩＰ ６８ －５．．．５０℃ 已充电解液：－５．．．５０℃， 未充电解液：－２０．．．６０℃