sy3000发酵罐操作使用说明(修订版)

SY3000发酵罐
操作使用说明
（2007修订版）
上海世友信息技术有限公司
上海世远生物设备工程有限公司上海交大工业自动化工程研究中心
2007年01 月20 日
SY3000 发酵罐操作使用说明
（2007修订版）
目录
0、SY-3000发酵罐灭菌与发酵的简要操作步骤
一、SY-3000发酵罐配套设备要求
二、系统的安装及连接
2.1基础安装及电源连接
2.2蒸汽连接
2.3水管的连接
2.4空气连接
2.5废水及废气连接
2.6SY-3000发酵罐系统的操作步骤
三、生物发酵过程灭菌与发酵的操作步骤
3.1发酵罐相关管路与阀门
3.2蒸汽灭菌操作过程
1、开机
2、灭菌前准备工作
3、蒸汽灭菌
1)发酵罐蒸汽灭菌
2)空气过滤器、空气管道及空气分布器灭菌
3)出料取样阀蒸汽灭菌
4、灭菌结束与降温
3.3发酵过程的接种
1、接种
2、控制罐压保持在0.05Mpa左右
3、通过控制面板将转速、pH等由手动切换为自动控制
四、发酵过程的测量与控制
4.1温度的测量与控制
1、温度的测量与变送
2、发酵罐内发酵液温度的分程控制
3、温度智能PID控制算法
4、电加热器内装有水位报警器
4.2搅拌转速的测量与控制
1、转速测量元件
2、搅拌电机的控制
3、转速控制的算法
4、溶氧转速关联控制
4.3pH 的校正、测量与控制
1、pH电极使用前的水化
2、pH值的标定校正
1）pH电极的零点校正
2）pH电极的斜率校正
3）pH电极内的压力
3、pH 电极的维护和保养
4、pH值的控制
4.4溶解氧（DO）的标定、测量与控制
1、溶氧测量的电极
1）溶氧（DO）测量的电极
2）极谱型耐高温溶氧电极的极化
2、溶氧（DO）电极测量的标定
3、溶氧（DO）的测量
4、溶氧（DO）的控制
5、溶氧关联控制的操作
4.5消泡控制
五、下位机控制器的操作
5.1键盘及符号说明
5.2下位机控制器的操作步骤
5.2.1下位机的启动
5.2.2下位控制器的设定与操作
1、下位机自动控制前的准备
2、控制周期Ts的设定
3、手动自动操作方式的切换
4、手动操作
5、自动控制方式的操作
5.3推荐的PID参数的最优值
六、上位机的操作使用方法说明
6.1 上位机软件的安装及IP地址设置
6.2 工艺流程操作面板（Process Display Panel）的操作步骤
1、打开上位机软件SY-3000E
2、上位机的操作步骤
●输入此次实验的批号和文件名
●进入相应控制和显示操作
6.3 仪表校准（Calibration）操作
6.4 控制回路（Control loop Display and Set）的设定与操作
6.5 变量显示（Display）的操作
6.6 动态趋势（X-Y Trend Graphs）的操作
6.7 报警显示（Alarms）操作
6.8 关联控制（Cascade Control）操作
6.9 以电机转速控制的操作过程为例进行说明
6.10 界面的结构图
七、发酵罐系统的维护、清洗和保养
7.1 发酵罐系统的日常检查维护和定期检查维护
7.2 发酵罐罐体的清洗、维护和保养
7.3 搅拌系统的维护
7.4 灭菌空气系统的维护和保养
7.5 蒸汽系统的维护和保养
7.6 溶氧电极的维护
7.7 电磁阀的维护
7.8 其它维护
八、常见故障与排除方法
九、人员培训
附录：5、10L玻璃罐管路图及灭菌操作简要说明
SY3000 发酵罐操作使用说明
（2007修订版）
0、SY-3000发酵罐灭菌与发酵的简要操作步骤
SY-3000发酵罐系统包括SY-3×××系列的搅拌式发酵罐。

SY-3030发酵罐系统灭菌与发酵的简要操作步骤如下:
1.SY-3000发酵罐系统的蒸汽、空气、水和排水管路按图2-1所示安装；
2.进行pH电极的标定；
3.按3.1灭菌过程的操作步骤打开灭菌的阀和管路,进行升温灭菌;
4.打开下位机控制箱的电源，显示升温灭菌过程的变量变化；
5.灭菌升温至120 0C，作为溶氧电极的零点标定值标定；
6.灭菌过程结束，将阀和管路切换为发酵状态，开始降温冷却；
7.待温度降到 50-60 0C，可将温度控制回路切换为自动，并将温度控制回路的设定值设为发酵温度；
8.待温度降到发酵温度并稳定后，转速控制回路切换为自动，并将转速控制回路的设定值设为600转/分，作为溶氧电极的100%满度标定值，按溶氧电极的《标定》按纽，完成整个溶氧电极的标定；
9.接种并通过下位机控制面板，按《发酵开始》按纽，开始发酵，并与上位机通讯；
10.设置和调整好各个参数值，开始正常发酵。

一、SY-3000发酵罐基本配置
1.1SY-3000发酵罐系统的特点
SY3000发酵罐系列编号如下表：
SY-3000发酵罐系列统一编号表
SY3×××B符号表示说明：
1、SY3 －表示发酵罐；
2、×××－表示发酵罐的容积大小：
例如：5升为SY3005、10升为SY3010、15升为SY3015、100升为SY3100，以此类推；
3、后缀B,QB等表示材质：
无后缀－全不锈钢，
后缀B－玻璃＋不锈钢316L，
后缀QB－全玻璃。

罐体：
采用优质316L不锈钢板氩弧焊加工，加工精细、结构紧凑，内外抛光精度达到镜面效果。

●搅拌轴：
采用进口专用316L轴材料，电脑数控加工中心加工，尺寸精度高、外观好、不易变形。

●机械密封：
采用优质进口发酵专用优质机械密封，可靠性和耐用性更强。

●专用放料底阀：
用316L不锈钢加工，仿国外进口设计，结构简单、操作方便，可微量取样、可反复彻底灭菌。

●控温系统：
采用优质水泵和电磁阀，PID控制可精确控制罐温在±0.2℃以内，省电30%以上，夹套内中采用新型导流结构，避免流体短路造成冷热不均。

●通气系统：
全部使用不锈钢管道配合卡套式接头，密封性好不易泄漏，滤芯采用0.02μ滤芯可靠性高、经久耐用。

●不锈钢罐系列产品：
采用全不锈钢框架结构，使整个罐体耐用、造型也十分美观。

●玻璃罐系列产品：
在位式灭菌，全自动灭菌、罐体自产蒸汽、无需灭菌锅，可以避免搬上搬下的麻烦，避免操作事故。

●30L以上提供压力容器证书：
整套发酵设备严格按照国家对压力容器的要求设计和委托专业厂家加工，所以可按客户要求提供压力容器证书。

1.2基发酵罐系统的本配置
1、优质不锈钢、夹套式加热、带搅拌的釜式发酵罐一套；
采用优质316L不锈钢板氩弧焊加工，加工精细，内外抛光精度达到镜面效果，夹套内中采用新型导流结构，避免流体短路造成冷热不均。

2、阀、管路和支架一套；
全部使用不锈钢管道配合卡套式接头，密封性好不易泄漏，滤芯采用美国进口0.02μ滤芯可靠性高、经久耐用，并采用全不锈钢框架结构，使整个罐体耐用、造型也十分美观。

3、电加热器一套；
4、下位机控制箱一套；
包括基于工业以太网的嵌入式智能控制器；工业以太网和485、232等通讯接口；10个A/D输入口；4个D/A输出口；11个开关量输入输出口；搅拌转速调速板；4个蠕动泵；
功率输出控制板；2个温度、2个液位、pH、和溶氧（DO）等电极和隔离式信号变送器。

5、下位机控制软件一套；
6、传感器；
包括2个温度pt100铂电阻、2个液位电极、pH电极、和溶氧（DO）电极等，并有转子流
量计、夹套式加热和冷水回流液位控制器。

7、加酸、加碱、补料和加消泡剂料瓶四个；
8、上位PC机监控软件SY-3000E一套。

1.3SY-3000发酵罐配套设备要求
1、发酵罐配套设备
2、水压>1公斤/厘米²
3、占地面积
约3－10米²
发酵罐离壁>0.5米
4、电源
AC 220V ，2.5千瓦（不包括空压机、蒸汽发生器）5、用户自配置上位机电脑一台
上位机电脑，256M以上。

二、系统的安装及连接
图2-1 发酵罐外接管道连接与安装
2.1基础安装及电源连接
SY3000发酵罐系统需放置于一坚固的操作台上，操作台的高度为550～600(毫米), SY3015发酵罐系统尺寸〈长×宽×高〉为1100*800*1600（毫米），安装时整机离墙的距离不得小于1米。

电源采用220伏,50赫兹交流电,10安培，连接方式为三眼插座。

必需严格按规定接地。

发酵罐外接管道连接与安装如图2-1所示。

2.2蒸汽连接
管径: 进气管为1/2 寸，与罐连接的管径为12 × 1.5( 毫米)
管材: 不锈钢或无缝钢管
蒸汽用量：15 公斤/时( 最大)
阀门材料: 不锈钢或铜质
蒸汽压力: 主管道≤3bar，进罐压力1.5～2.O bar
若有许多发酵罐同时共用一根主蒸汽管，那么主管道应增大管径。

在与发酵罐连接的蒸汽管道之前均需保留一根蒸汽冷凝水排放管，以排放蒸汽冷凝水。

安全阀通常选择 1.5～2.O bar，用户可根据需要自定，必须注意的是安全阀上的排气管管径不得小子减压阀之后的管径。

此管应直接接至敞开的阴井内。

2.3水管的连接
水质: 自来水或深井水
管材：供水管径为1/2寸，罐上连接管径为1O*1.5（毫米）
水压：主管为3bar 以上，进罐时减压至1.5～2 bar
耗水量: 最大10 升/分，主要用于消毒后的冷却
阀门材料: 不锈钢或铜质
2.4空气连接
空气在进入基本单元之前必须经过预处理，以除去空气中的油、札颗粒等杂物。

管径：进气主管为1/2 寸，进罐为10 × 1.5( 毫米)
空气压力：不得低于3bar
空气用量：210 升/分
管材：不锈钢或无缝钢管
阀门材料: 不锈钢
2.5废水及废气连接
废水及废气的连接一般采用镀铮管即可，若采用塑料管，则首先应考虑其耐热性，因为排出的废水、废气有时温度可达95 ℃左右。

管径应选大一些，尽量使废水和废气排出畅通。

2.6SY-3000发酵罐系统的操作步骤:
1、SY-3000发酵罐系统的蒸汽、空气、水和排水管路按图2-1所示安装；
2、进行pH电极的标定；
3、按3.1灭菌过程的操作步骤打开灭菌的阀和管路,进行升温灭菌;
4、打开下位机控制箱的电源，显示升温灭菌过程的变量变化；
5、灭菌升温至120 0C，作为溶氧电极的零点标定值标定；
6、灭菌过程结束，将阀和管路切换为发酵状态，开始降温冷却；
7、待温度降到50-60 0C，可将温度控制回路切换为自动，并将温度控制回路的设定值
设为发酵温度；
8、待温度降到发酵温度并稳定后，转速控制回路切换为自动，并将转速控制回路的设
定值设为600转/分，作为溶氧电极的100%满度标定值，按溶氧电极的《标定》按纽，
完成整个溶氧电极的标定；
9、接种并通过下位机控制面板，按《发酵开始》按纽，开始发酵，并与上位机通讯；
10、设置和调整好各个参数值，开始正常发酵。

三、生物发酵过程灭菌与发酵的操作步骤
3.1发酵罐相关管路与阀门（如下图所示）
12
1、进冷水阀5个（201、20
2、20
3、20
4、205），手柄为绿色。

201－进水电磁阀
202－循环水电磁阀
203－进水球阀
204－循环水球阀
205－冷凝器进水球阀
2、进空气阀4个，
206－隔膜阀
207－空气过滤器进气球阀（手柄为黄色）
208－清洗发酵罐冷水阀球阀
209－空气减压阀
3、排水、放空阀4个（301、302、303、304）手柄均为黑色；
301－加热器循环水液位溢流排水针形阀
302－夹套水排水球阀
303－过滤器排水针形阀
304－发酵罐内放空球阀
4、蒸汽阀3个（401、402、403），手柄为红色；
401－进过滤器蒸汽球阀
402－进夹套蒸汽阀
403－底部取样灭菌蒸汽球阀
5、出料取样阀（106）、安全阀（108）
106－出料与取样阀
108－安全阀
3.2蒸汽灭菌操作过程
本系统采用就地蒸汽灭菌，所需蒸汽压力应在0.2Mpa~0.3Mpa。

蒸汽用量为8～10公升/时。

系统的灭菌包括发酵罐培养基的灭菌，空气过滤器及空气管道的灭菌和取样阀的灭菌。

为保证培养基的浓度，一般采用夹套间接蒸汽灭菌。

灭菌操作过程大致如下
1、开机
打开下位机的电源开关和上位机的SY3000E控制软件，就可显示有关的过程变量，供操作使用；
2、灭菌前准备工作
发酵罐进行蒸汽灭菌前的准备工作
发酵罐在进行蒸汽灭菌之前，要把供水管路及空气管路所有阀门关闭，即进水阀（203、204和205）及进气阀（206、207、208、和209），手柄为绿色的阀全部
关闭；
●把排水阀（106、301）和发酵罐内放空阀304打开。

●应注意：
➢加热器循环水液位溢流排水阀301应始终常开,只有在发酵罐试压时才打开；
➢打开发酵罐放空阀304，但应开得小一点；
3、蒸汽灭菌
即逐个打开手柄为红色的3个蒸汽阀（401、402、403）其步骤如下：1）发酵罐蒸汽灭菌
发酵罐蒸汽灭菌主要是通过夹套蒸汽灭菌
（1）再把夹套排水阀（302）打开。

（2）首先打开进夹套蒸汽阀（402）；注意一定要慢慢打开，听一听，摸一摸是否蒸汽进来，
（3）开始升温，
●此时发酵罐的转速可在200rpm，使发酵液受热均匀。

当温度升到95℃以上时，
即可停止搅拌。

●将控制箱键盘按到灭菌显示，加温到120℃时自动计时，罐内压力到0.11～
0.14Mpa ；
●温度高了可以将蒸汽阀门关小和通过发酵罐放气阀（304）放掉一点蒸汽；
●控制稳定时，发酵罐放气阀（304）必须关到能看到有气出来就可以了；
（4）控制灭菌温度和时间
●培养基高温120℃灭菌。

一般温度在120℃－124℃之间波动。

●根据灭菌要求和培养基的性质确定灭菌时间，一般为30分钟。

在此时间内应
保证温度不低于120℃。

如果控制不好，温度低于118℃时，则需加温至120℃
重新计时。

2）空气过滤器、空气管道及空气分布器灭菌
当发酵罐蒸汽灭菌温度达到120℃时开始灭菌计，空气过滤器和空气分布器灭菌。

（1）当发酵罐蒸汽灭菌温度达到120℃后，打开进空气过滤器蒸汽阀（401）；
（2）同时慢慢打开过滤器排水阀（303），看到过滤器蒸汽出来为止；
（3）关过滤器排水阀（303），打开隔膜阀（206）。

蒸汽通过过滤器和隔膜阀（206）进入发酵罐内，对空气过滤器、空气管路和发酵罐内空气分布器进行蒸汽灭菌，
灭菌时间控制在10～15分钟；
（4）应注意隔膜阀（206）要开得小一点，以免蒸汽进入太多而影响培养基的浓度。

3）出料取样阀蒸汽灭菌
（1）当灭菌温度达到120℃时，将取样出料阀（106）及灭菌蒸汽阀（403）稍开，看到取样出料阀（106）有蒸汽出来即可，保证该管路灭菌，但亦不要开得很大，
以免蒸汽进入太多而影响室内环境。

（2）与此同时，在发酵罐的盖上接种口，同样需要放汽，使其达到灭菌要求。

4、灭菌结束与降温
当灭菌时间到后，结束灭菌，其操作步骤如下：
1）将空气压缩机电源打开，压力设置到7Kg，
2）关闭各路蒸汽阀门401、402和403
3）关闭各放空阀（夹套放空阀302、空气过滤器排水放空阀303和发酵罐内放空阀304）。

并用发酵罐内放空阀（304）控制压力，不能低于0.05 Mpa。

4）关闭空气管路中的隔膜阀（206）以及关闭接种口螺帽；
5）打开空气过滤器进气阀（207）、进空气流量计的针形阀（208）、空气减压阀（209）和空气过滤器的排水放空阀（303）（应注意，在开排水放空阀（303）时，应开得小一点），把空气过滤器吹干。

待空气过滤器吹干后，再关闭空气过滤器的排水放空阀（303）。

6）此时再打开空气管路中的隔膜阀（206）和发酵罐内放空阀304，调节罐压到0.05Mpa 左右。

7）此时灭菌结束，打开冷凝器进水阀（205）和进水阀（203）、（204），
8）将温度切换到自动，人工设置温度所需的设定值，程序就自动关闭循环水电磁阀（202），打开循环水泵（102）和进水电磁阀（201）进行发酵罐降温。

9）此时必须注意罐压的变化，罐压绝对不能低于0.05Mpa，当罐压低于0.05Mpa时，立即将空气管路打开，保证发酵罐的罐压在0.05Mpa左右。

10）自动降温和发酵温度自动控制：
11）将控制箱面板上显示状态切换到温度控制栏；然后设定要求的发酵温度；再按自动挡，就由手动快速降温切换为自动降温控制，直到温度降至设定的发酵温度，就进入发酵温度自动控制状态。

12）当培养液达到恒温发酵温度时，灭菌过程即告结束，就可准备接种。

注意：
●操作人员必须充分熟悉管路及阀门的作用。

仔细操作以免不必要的失误。

●灭菌过程结束后，各阀门所处的状态为：
➢绿色手柄5个进冷水阀（201、202、203、204、205）
201－进水电磁阀－处于自动
202－循环水电磁阀－处于自动
203－进水球阀－处于打开
204－循环水球阀－处于打开
205－冷凝器进水球阀－处于打开
➢绿色手柄4个进空气阀
206－隔膜阀－处于稍开
207－空气过滤器进气球阀－处于打开
208－进空气流量计针形阀－处于打开
209－空气减压阀－处于打开
➢黑色手柄4个排水、放空阀（301、302、303、304）；
301－加热器循环水液位溢流排水阀－处于打开
302－夹套水排水球阀－处于打开
303－过滤器排水球阀－处于关闭
304－发酵罐内放空球阀－处于稍开
➢红色手柄3个蒸汽球阀（401、402、403）－处于关闭；
➢出料取样阀（106）－处于关闭。

3.3发酵过程的接种
1、接种
在灭菌过程结束，待温度控制恒定在发酵温度后，即可接种。

本系统的接种方法可采用火焰接种法或差压接种法。

1）火焰接种法是在接种口，用酒精火圈消毒，然后打开接种口盖，迅速将接种液倒入罐内，再把盖拧紧。

2）采用差压法，则可在补料口上操作，先拔出塞子，倒入一定量的酒精消毒。

待片刻后，把种液瓶的针头插入接种口的垫片。

利用罐内压力与种液瓶内的压力差，将种
液引入罐内。

接种完后，应拧紧塞子。

用户可视具体的情况，任意选用接种方法。

2、控制罐压保持在0.05Mpa左右
在发酵过程中须控制罐压。

本装置的罐压是由手动控制的。

即用发酵罐内放空阀304来控制罐内压力。

所以如果要调节空气流量时，必须同时调节放空阀304，以保持罐内压力恒定。

如果没有特殊要求，罐压通常控制在0.05Mpa。

3、手动切换为自动控制
通过控制面板将转速、pH等由手动切换为自动控制，并将设定值设置为要求的值。

进入发酵过程。

四、发酵过程的测量与控制
4.1温度的测量与控制
1、温度的测量与变送
发酵液的温度测量采用传感器为Pt100铂电阻温度电极，经铂电阻温度变送器将电讯号转化成标准的4-20ma信号，经250欧姆精密电阻转化为1-5V直流信号输入过程控制器；铂电阻温度变送器的量程范围为0-150 0C 。

控制器根据温度的变化,将发出指令控制电加热器的开启或冷却水电磁阀的启闭。

加热元件为两根400瓦的电热管，寿命长。

2、发酵罐内发酵液温度的分程控制
●当发酵罐内发酵液温度高于设定值时，程序进行自动冷却：
自动关闭循环水电磁阀（202）；自动打开进水电磁阀（201）和循环泵（102），冷却水直接进入发酵罐的夹套进行冷却；然后通过循环水阀（204）返回到加热器内，多余的水可由
溢流口通过加热器循环水液位溢流排水阀（301）流出至下水道。

当发酵罐内发酵液温度低于设定值时，程序进行自动加热：
自动关闭进水电磁阀（201）；自动开启电加热器将加热器内的水加热；自动开启循环泵（102）和循环水电磁阀（202），热水通过循环水电磁阀（202）、循环泵（102）和进水阀（203）将送入夹套，以提高发酵液的温度；然后加热水由夹套流出，通过循环水阀（204）返回到加热器内，完成加热水的循环。

加热水的温度由温度控制器调节电加热接通时间来完成。

3、温度PID控制算法
温度控制采用智能PID算法，温度控制系统可靠性高，也不会出现局部过热之现象，温度控制精度为士0.1 ℃以内，
4、电加热器内装有水位报警器
在电加热器内装有水位报警器。

当水位低于某一特定水位时，报警装置会发出呼叫声，并同时程序会自动切断加热，而补充冷水，以防加热元件被损坏。

或当发生报警时，操作工将温度控制切换为手动进行补水，待水位达到某一高度后，报警声会自动消失，系统也会自动补水直至报警消失，加热电源也同时接通，温度自动控制继续下去；
或操作工只要将温度控制的设定值提高，使温度控制处于冷却状态，进水电磁阀（201）立即打开，加热器就开始进冷水，待水位达到某一高度后，报警声会自动消失，温度控制的设定值再恢复到原来的设定值即可。

4.2搅拌转速的测量与控制
1、转速测量元件
转速测量元件为SZMB-3型磁电转速传感器，搅拌电机为200瓦的直流电动机，该测量与控制系统具有良好的动力学控制特性，保证了转速的稳定性及可靠性。

2、搅拌电机的控制
搅拌电机为双出轴电机，测速电机与搅拌电机间由软轴连接，测速电机所测信号输入控制器，控制器将所测信号与设定转速相比较，由执行元件改变电机的电枢电压，达到增加或减少搅拌转速的目的。

测速电机所测转速为电机转速，但指示已转换为搅拌器转速。

3、转速控制的算法
转速的控制采用PID控制算法，其PID参数的整定可采用多种自整定算法。

4、溶氧转速关联控制
当用转速自动控制溶氧量时，采用溶氧转速关联控制。

若实际溶氧量低于设定溶氧量时，生物过程控制器会发出加快转速的指令，用提高转速来增加溶氧。

为了防止搅拌转速可能出现的“失控”现象，应设置好转速的上下限，系统默认的上限为1000r/min，下限为0r/min，如果按照默认上下限关联运行，转速会在很大的范围内波动，最低时电机会停止运转，所以应当设置好适当的转速上下限。

我们设计了一自动保护装置。

若搅拌转速已达到1100转/分时，而溶氧量仍未达到设定要
求时,自动保护装置会发出指令，将转速自动限制在1100转/分。

其目的是防止搅拌转速的无限上升，保护电机不致烧毁。

4.3pH 的校正、测量与控制
1、pH电极使用前的水化
pH 电极在使用之前必须浸入蒸馏水中约12小时以上，以使pH电极的玻璃膜与水反应形成一个覆盖层，此薄层对电极的测量特性起着决定作用。

对长期保存后的电极，则需要更长的活化时间（一至二天）。

2、pH值的标定校正
在灭菌前，应对pH电极进行pH值的标定校正。

1）pH电极的零点校正
用蒸馏水冲洗电极，然后浸于pH=6.86 的缓冲溶液中。

待控制器屏幕上显示出稳定值后，光标移至6.86字样后面的标定上，按一下确认键，完成零点标定。

2）pH电极的斜率校正
用蒸馏水冲洗电极，然后浸入pH=4.0 或9.18 的缓冲溶液中，待控制器屏幕上显示出稳定值后，光标移至pH=4.0或9.18字样后面的标定上，按一下确认键，完成斜率的标定。

3）pH电极内的压力
pH电极在使用时必须比发酵罐内的压力大0.2至0.3ban。

这样可防止发酵介质扩散通过膜，因而改变电极的测量特性。

在每次使用完毕后，电极头和膜必须仔细地用蒸馏水冲洗。

3、pH 电极的维护和保养
1）电极斜率值应位于50mv/pH 和59mv/pH 之间，如果达不到足够的斜率，则电极要用胃蛋白酶/盐酸溶液处理。

处理方法是把电极浸入胃蛋白酶/盐酸溶液中，约数小时，然后用蒸馏水冲洗。

否则就要调换电极。

2）零点偏离应位于-1pH 和＋2pH 之内，如果超出此范围，大都是由于膜的污染。

可用硫脲溶液或胃蛋白酶/盐酸溶液处理。

4、pH值的控制
在发酵过程中pH值的控制是采用蠕动泵的加酸或加碱来达到的。

值得提醒的是必需要对使用的酸瓶或碱瓶应先在灭菌锅中灭菌。

4.4溶解氧（DO）的标定、测量与控制
1、溶氧测量的电极
1）溶氧（DO）测量的电极
溶氧的测量采用Ingold极谱型耐高温溶氧电极。

3）极谱型耐高温溶氧电极的极化
在使用前应至少极化六小时，然后进行电极的标定。

2、溶氧（DO）电极测量的标定
由于溶氧DO值是一个相对值，所以必需进行标定。

溶氧DO的标定可上位机或在下位机上进行零点和100%值标定。

●标定的零点值
打开溶氧标定按纽，在灭菌升温过程，当温度超过100℃后，可作为溶氧标定的零点值；也可用碳酸氢钠溶液标定。

在灭菌前先用NaHCO3溶液标定为零。

●标定的100%值
在接种前，当温度恒定在发酵温度，并将转速及空气量开到最大值时，作为溶氧标定的100%值，进行溶氧标定。

3、溶氧（DO）的测量
在标定时是温度恒定在发酵温度，并将转速及空气量开到最大值时的DO值作为100%值的。

因此，发酵过程的DO测量值是以上述为满刻度的相对值。

经上述校正后，电极即可进行测量。

4、溶氧（DO）的控制
1）DO的控制可采用调节转速或调节空气流量来达到。

即可通过上位机或在下位机设置溶氧（DO）与转速或空气流量的关联控制来实现。

2）通常采用溶氧和转速的关联控制。

但由于其关联程度有限，仅对耗氧不大的发酵过程才能达到自控的程度。

3）如果发酵过程中耗氧量较大，则必须同时调节进气量（手动）才能满足要求。

有时甚至需要通入纯氧（如在某些基因工程菌的高密度培养中）才能达到要求的DO值。

4）本装置由于没有空气流量得自动调节阀门，所以不能进行DO和空气流量的关联控制。

5、溶氧关联控制的操作
通过改变转速达到自动控制溶氧的目的被认为是最合理的方法。

其操作方法如下：1）将溶氧的控制方式由手动转向自动。

2）用键盘输入所要设定的溶氧值。

3）将转速的控制方式由自动转向手动。

因为此时的搅拌转速由溶氧值的大小来决定。

若设定40%, 则高于此值，搅拌会自动降低。

低于此值时，搅拌转速会自动升高。

此时溶氧值是常数，搅拌转速会随发酵周期微生物状况的变化而变化。

4）按前述的方法，分别设定KP，Ti，Td。

这样就可用转速来控制溶氧保持在恒定值。

4.5消泡控制
在发酵过程中，经常出现泡沫，而泡沫过高往往会导致逃液现象，致使造成不必要的损失。

为此，消泡的自控则显得十分必要。

本发酵罐系统配有自动消泡装置，能自动控制泡沫。

当发酵罐内泡沫上升与消泡电极相接触时，电路导通，由消泡控制发出指令开启消泡剂蠕动泵加入少量消泡剂，使得泡沫下降。

当泡沫与电极脱离时，电路断开，消泡控制使消泡剂蠕动泵停止加入消泡剂，完成一次消泡过程。

在消泡自动控制过程中，泡沫对消泡电极的灵敏度，消泡剂的每次加入量以及加入时间间隔均可调节，使用极为简单，能将消泡剂的使用量限制在最低水平。