發酵pH電極是調控微生物代謝環境的關鍵傳感器,若突發故障(如測量漂移、無響應),可能導致發酵液pH失衡,影響產物yield。以下結合發酵工藝特點,制定分場景應急處理方案,兼顧快速排險與生產連續性。?
一、故障應急處理核心原則?
優先保生產:若故障發生在發酵關鍵階段(如對數生長期),先通過手動取樣用便攜式pH計檢測,臨時調整酸堿添加量,避免盲目停機;?
安全操作:拆卸電極前需關閉發酵罐取樣口閥門,佩戴耐酸堿手套,防止發酵液噴濺或電極損壞;?
快速排查:按“外部清潔→參數校準→部件檢查”流程排查,避免遺漏簡單故障(如線纜松動)。?
二、常見故障應急處理步驟?
1.測量值持續漂移(偏差>0.2pH)?
第一步:立即暫停自動酸堿調控,手動取樣(取3次平行樣),用校準后的便攜式pH計測定,以手動數據為基準臨時調整;?
第二步:拆卸電極,用去離子水沖洗探頭(避免刮擦敏感膜),若探頭附著發酵液殘渣,用0.1mol/L鹽酸浸泡5分鐘后沖洗,重新安裝并進行兩點校準(用pH4.01、7.00標準緩沖液);?
第三步:若校準后仍漂移,檢查電極線纜是否破損或接頭松動,更換備用線纜重試;若無效,更換同型號備用電極,舊電極標記“待檢修”。?
2.電極無響應(顯示屏數值不變)?
第一步:關閉電極電源,檢查供電線路(如24V直流電源是否正常),若電源故障,切換至備用電源;?
第二步:拆卸電極,檢查探頭敏感膜是否破裂(若有電解液泄漏,需立即更換,避免污染發酵液),同時查看電極內部參比溶液是否耗盡(液位低于刻度線需補充專用參比液);?
第三步:重新安裝后若仍無響應,用萬用表檢測電極內阻(正常范圍50-100MΩ),內阻異常則更換電極,同時記錄故障時間與發酵階段,便于后續追溯產物質量。?
3.數據跳變(短時間波動>0.5pH)?
第一步:檢查電極與發酵罐連接處是否密封不嚴(如O型圈老化),若有泄漏,關閉取樣口,更換O型圈并重新緊固;?
第二步:查看發酵罐攪拌速度是否異常(如攪拌過快導致氣泡附著探頭),適當降低攪拌轉速,同時用軟毛刷輕輕清理探頭表面氣泡;?
第三步:若跳變仍存在,排查周邊是否有強電磁干擾(如附近電機啟停),臨時移動電極線纜遠離干擾源,或啟用屏蔽線纜。?
三、事后維護與預防?
故障處理后,需記錄《pH電極故障臺賬》(含故障類型、處理時間、更換部件);每周對在用電極進行一次單點校準(用發酵液pH接近的緩沖液),每3個月更換一次參比液;備用電極需浸泡在3mol/LKCL溶液中儲存,避免敏感膜干燥失效。若同一電極半年內故障超3次,需評估是否適配發酵液成分(如高糖、高鹽環境需選用耐污染型電極),必要時聯系廠家定制。