发酵pH电极是调控微生物代谢环境的关键传感器,若突发故障(如测量漂移、无响应),可能导致发酵液pH失衡,影响产物yield。以下结合发酵工艺特点,制定分场景应急处理方案,兼顾快速排险与生产连续性。
一、故障应急处理核心原则
优先保生产:若故障发生在发酵关键阶段(如对数生长期),先通过手动取样用便携式pH计检测,临时调整酸碱添加量,避免盲目停机;
安全操作:拆卸电极前需关闭发酵罐取样口阀门,佩戴耐酸碱手套,防止发酵液喷溅或电极损坏;
快速排查:按“外部清洁→参数校准→部件检查”流程排查,避免遗漏简单故障(如线缆松动)。
二、常见故障应急处理步骤
1.测量值持续漂移(偏差>0.2pH)
第一步:立即暂停自动酸碱调控,手动取样(取3次平行样),用校准后的便携式pH计测定,以手动数据为基准临时调整;
第二步:拆卸电极,用去离子水冲洗探头(避免刮擦敏感膜),若探头附着发酵液残渣,用0.1mol/L盐酸浸泡5分钟后冲洗,重新安装并进行两点校准(用pH4.01、7.00标准缓冲液);
第三步:若校准后仍漂移,检查电极线缆是否破损或接头松动,更换备用线缆重试;若无效,更换同型号备用电极,旧电极标记“待检修”。
2.电极无响应(显示屏数值不变)
第一步:关闭电极电源,检查供电线路(如24V直流电源是否正常),若电源故障,切换至备用电源;
第二步:拆卸电极,检查探头敏感膜是否破裂(若有电解液泄漏,需立即更换,避免污染发酵液),同时查看电极内部参比溶液是否耗尽(液位低于刻度线需补充专用参比液);
第三步:重新安装后若仍无响应,用万用表检测电极内阻(正常范围50-100MΩ),内阻异常则更换电极,同时记录故障时间与发酵阶段,便于后续追溯产物质量。
3.数据跳变(短时间波动>0.5pH)
第一步:检查电极与发酵罐连接处是否密封不严(如O型圈老化),若有泄漏,关闭取样口,更换O型圈并重新紧固;
第二步:查看发酵罐搅拌速度是否异常(如搅拌过快导致气泡附着探头),适当降低搅拌转速,同时用软毛刷轻轻清理探头表面气泡;
第三步:若跳变仍存在,排查周边是否有强电磁干扰(如附近电机启停),临时移动电极线缆远离干扰源,或启用屏蔽线缆。
三、事后维护与预防
故障处理后,需记录《pH电极故障台账》(含故障类型、处理时间、更换部件);每周对在用电极进行一次单点校准(用发酵液pH接近的缓冲液),每3个月更换一次参比液;备用电极需浸泡在3mol/LKCL溶液中储存,避免敏感膜干燥失效。若同一电极半年内故障超3次,需评估是否适配发酵液成分(如高糖、高盐环境需选用耐污染型电极),必要时联系厂家定制。