微生物反应器操作

生物反应器操作规程第一章总则生物反应器是生物工程中常用的设备，用于培养和控制微生物、细胞或酶等生物体系进行生物转化或生物合成反应。

为了保证生物反应器的正常运行，提高生产效率，特制定此操作规程。

第二章设备准备1. 检查生物反应器设备的完好性，确保各个部件没有损坏或异物；2. 检查反应釜、搅拌器、温控系统等部件是否正常运转；3. 准备所需的培养基、生物体系、调理液等实验物品。

第三章操作流程1. 打开生物反应器的电源开关，启动设备；2. 设置所需的温度、压力、搅拌速度等操作参数；3. 向反应釜中加入适量的培养基，等待培养基温度升至设定温度；4. 加入生物体系或细胞，注意避免空气接触；5. 启动搅拌器进行充分混合；6. 在反应过程中根据需要逐步加入调理液或其他试剂；7. 定时监测反应器内参数，并做好记录。

第四章清洗消毒1. 反应结束后，关闭生物反应器的电源开关；2. 停止搅拌器和冷却系统，排空反应釜中的废液；3. 用适量的清洗液对反应器进行彻底清洗，确保没有残留；4. 使用消毒液进行消毒处理，保证反应器内无细菌残留；5. 反应器彻底干燥后，进行下一批实验前的准备工作。

第五章注意事项1. 操作过程中要注意安全，避免发生事故；2. 必须按照操作规程正确操作，不能私自更改参数；3. 反应器设备要定期保养和检修，确保设备正常运行；4. 反应器内部应保持清洁，避免影响后续实验。

第六章结语生物反应器操作规程的制定是为了保障实验的准确性和安全性，本规程适用于各类生物反应器的操作，并应严格执行。

希望大家能够熟练掌握操作技巧，规范操作流程，提高实验效率和成果质量。

第四章 微生物反应器操作1．请用简图分别给出分批操作、流加操作和连续操作中反应器内培养液体积随时间的变化曲线。

2．用简图给出分批培养中初始基质浓度与最大菌体浓度之间的相互关系。

3．请给出分批培养、反复分批培养、流加培养、反复流加培养和连续培养中产物生成速率，并进行比较。

4. 何为连续培养的稳定状态？当0][][===dtP d dt S d dt dX 时，一定是稳定状态吗？ 5. 在微生物分批培养的诱导期中，细胞接种量X 0 ，生成的细胞量为X A 0 ，此间死亡细胞量为X DO ，已知A A f X X =00X 。

生成的细胞在接种t l 时间后开始指数型繁殖， t l 以后的细胞量为X，请推导出的关系式。

f A 分别等于0，0.2，0.4，0.6，0.8，并作图表示出。

)(l t f X =6.一定的培养体系中细胞以一定的比生长速率进行生长繁殖，如果计划流加新鲜培养基，同时保证细胞的生长速率不变，请问如何确定新鲜培养基的流加速度。

7. 试比较微生物分批培养与连续培养两种操作中的细胞生长速率。

微生物的生长可采用Monod方程表达。

8. 面包酵母连续培养中，菌体浓度为10kg/m 3，菌体生成速度为10kg/h，求流加培养基中基质（乙醇）浓度及培养液的量。

稀释率1.0=D h-1,Y X/S =0.5kg/kg （以细胞/基质计），可采用Monod 方程，已知μ max = 0.15h -1,K S = 0.05kg /m 3。

9．恒化器进行具有抑制作用的连续培养，比生长速率可由式S i i S C K C K S++=)1(max μμ 给出，其中g g Y L g C L g K S X i S /1.0,/05.0,/0.1===（ 以细胞/ 基质计）， L g X L g C S /05.0,/0.100==,，求菌体的最大生产速率与相应的稀释率D max ，并与没有抑制时相比较。

搅拌式生物反应器(bilfinger型)标准操作规程搅拌式生物反应器（bilfinger型）标准操作规程搅拌式生物反应器（bilfinger型）是一种常用于生物工程领域的设备，用于培养微生物、细胞和酶等生物体的生长和代谢过程。

为了确保反应器的正常运行和实验的准确性，制定一套标准的操作规程是非常重要的。

下面是搅拌式生物反应器（bilfinger型）的标准操作规程。

1. 准备工作a. 检查反应器的设备和配件是否完好无损，确保所有连接口和阀门处于关闭状态。

b. 清洗反应器和配件，使用适当的清洗剂和工具，彻底清除残留物和污垢。

c. 检查反应器的传感器和控制系统是否正常工作，确保温度、压力和pH等参数的准确测量和控制。

2. 培养基的制备a. 根据实验需求，准备适当的培养基，确保培养基的成分和浓度符合实验要求。

b. 使用无菌技术，将培养基倒入反应器中，确保反应器内部的环境无菌。

3. 微生物或细胞的接种a. 根据实验需求，选择适当的微生物或细胞进行接种。

b. 使用无菌技术，将微生物或细胞接种到反应器中，确保接种过程无菌。

4. 反应器的运行a. 启动搅拌器和加热系统，确保培养基的均匀搅拌和恒定温度。

b. 根据实验需求，调节搅拌速度和温度，确保反应器内的环境适合微生物或细胞的生长和代谢。

c. 定期监测和记录反应器内的温度、pH、溶氧度和压力等参数，确保实验的准确性和稳定性。

d. 根据实验需求，添加适量的营养物质和辅助剂，促进微生物或细胞的生长和代谢。

5. 反应结束和清洗a. 根据实验需求，确定反应的结束时间。

b. 关闭搅拌器和加热系统，停止培养基的搅拌和加热。

c. 使用无菌技术，将反应器内的培养基和微生物或细胞转移到适当的容器中，进行后续处理。

d. 清洗反应器和配件，使用适当的清洗剂和工具，彻底清除残留物和污垢。

e. 检查反应器的设备和配件是否完好无损，确保所有连接口和阀门处于关闭状态。

搅拌式生物反应器（bilfinger型）的标准操作规程对于实验的准确性和稳定性至关重要。

膜生物反应器工艺流程膜生物反应器是一种集膜分离和生物反应功能于一体的技术装置。

其工艺流程主要包括进料、生物反应、膜分离和反应产物收集四个步骤。

首先是进料过程。

原料通过进料管道进入反应器内部，原料可以是废水、废气、废液等，根据不同的反应需要进行相应的预处理。

预处理过程包括物理处理和化学处理两个阶段。

物理处理主要是将原料进行搅拌、混合等操作，以保证原料的均匀性；化学处理则是利用添加剂或其他化学品对原料进行调整，以达到反应的最佳条件。

接下来是生物反应过程。

生物反应过程是通过生物反应器内的微生物来进行的。

微生物可以是细菌、酵母菌等。

在生物反应过程中，微生物通过对原料中的有机物进行降解、转化，从而产生所需的反应产物。

生物反应过程是一个复杂的动态平衡过程，需要控制温度、pH值、氧气含量等多个参数，以保证反应的高效进行。

然后是膜分离过程。

膜分离是利用膜的特性，将反应器内的产物与废物进行分离。

膜可以选择纳滤膜、超滤膜、反渗透膜等不同类型的膜，根据产物的特性和需求来选择。

膜分离过程主要是通过膜的孔隙大小和分子筛选性来实现，将分子大小超过膜孔隙的废物截留在反应器内，而将较小的产物透过膜分离出来。

膜分离过程可以进行连续循环操作，保证高效率的分离效果。

最后是反应产物的收集。

分离出的反应产物通过出料管道排出反应器，并进行收集和处理。

根据反应产物的特性，可以进一步对产物进行提纯、浓缩等处理，以满足不同的应用需求。

收集过程可以通过自动控制系统来实现，提高收集效率和产量。

总的来说，膜生物反应器工艺流程是一个复杂的系统工程，需要合理设计和精确控制各个环节。

通过合理选择膜材料、微生物、反应参数等，可以实现对原料的高效处理和产物的快速分离，提高反应效率和产能，减少能源和资源的消耗，具有广泛的应用前景。

反应沉淀一体式环流生物反应器技术规程
沉淀一体式环流生物反应器技术规程是指将沉淀和环流两个步骤结合在一起的生物反应器技术。

主要的技术规程如下：
1. 反应器结构设计：设计一个合适的反应器结构，包括进料、排液、气体供应和收集系统、搅拌系统等。

确保反应器能够有效地进行沉淀和环流过程。

2. 反应器材料选择：选择适合生物反应的材料，例如耐腐蚀的不锈钢、玻璃等。

确保反应器具有足够的耐受力和稳定性。

3. 反应器操作条件控制：控制反应器的操作条件，包括温度、pH值、氧气供应等。

确保生物反应器中的微生物能够在适宜的环境下生长和反应。

4. 沉淀过程控制：控制沉淀过程的速度和效果，例如通过调节搅拌速度和时间，控制微生物在反应器中的沉降速度。

确保反应器中的沉淀物能够有效地与微生物接触以及分离。

5. 环流过程控制：通过循环系统将反应物质重新引入反应器，确保反应器中的反应物质能够均匀地进行反应。

同时，通过控制循环速度和循环时间，确保反应床内的反应物质充分接触和互相作用。

6. 反应器运行监测：监测反应器的运行情况，包括反应物质的浓度、产物的生成速率、沉淀物的沉降速度等。

通过监测，及
时发现反应器中可能存在的问题，保证反应器的正常运行和产物的高质量。

通过以上的技术规程，沉淀一体式环流生物反应器可以高效地完成生物反应过程，并且能够有效地控制反应物质的沉淀和反应速度，同时提高产物的纯度和产率。

生物反应器的设计与操作生物反应器作为生化工程领域的重要组成部分，在制药、食品和生物制品等行业中发挥着不可替代的作用。

生物反应器的设计和操作是影响其性能和效率的关键因素。

本文旨在介绍生物反应器的设计原理和操作技术，以便更好地理解和掌握这一领域的知识。

一、生物反应器的设计原理生物反应器是一种可以维持生物物质生长和代谢的设备，其原理是通过提供合适的营养物质和生长环境，使微生物或其他生物物质在一定的温度、pH值、氧气气体、搅拌强度等条件下进行生长和代谢反应。

其主要构成部分有反应釜、控制系统、传感器和数据监测系统等。

在反应器的设计中，需要考虑以下几个方面：1. 反应釜的选材和结构设计反应釜的选材和结构设计是影响反应器性能和使用寿命的关键因素。

一般来说，反应釜的材质应该具有耐腐蚀性、耐高温、强度高等特点。

常见的反应釜材料有玻璃钢、不锈钢、陶瓷等。

反应釜的结构设计也应注意到避免盲区、防止污染等因素。

2. 生物体系的选取生物体系的选取是根据反应器的实际应用需求而进行的。

比如，烟酰胺生产线中使用的Pseudomonas fluorescens ATCC 13525就是通过筛选获得并通过后续的培养优化而得到的。

又比如，垃圾处理时常用的是团藻类等微生物等进行处理，其在反应器中的栽培需求是苛刻的，比如对氧气和二氧化碳的摄取、对温度、搅拌和水平等因素的适应性要求都较高。

3. 控制系统的设计反应器的控制系统用于实时监测和调整反应器中的各项参数，如温度、酸碱度、氧气气体、搅拌强度等。

一般来说，反应器控制系统的设计应遵守以下原则：稳定性、速度、准确度和可靠性。

否则，会有较大的影响到成品或应用。

二、生物反应器的操作技术生物反应器的操作技术包括灭菌、采样、培养和清洗等步骤。

下面介绍一下这几个步骤的具体操作：1. 灭菌灭菌是在反应器使用前进行的步骤，主要是为了杀死可能存在于反应器中的微生物，防止其污染反应器和反应物质。

灭菌方法包括高压氧气灭菌、干热灭菌和紫外线灭菌等。

第四章微生物反应器操作习题答案4．答：连续培养的稳定状态，是指菌体的生长与反应液的排放、基质的流加与反应消耗及 反应液排放、产物的生成与反应液排放达到了动态平衡，因此菌体浓度、基质浓度、产物浓度保持恒定，即，并不一定是稳定状态。

如菌体因生长环境不利出现了死亡时，也满足，但不能说是稳定状态，此时是一种静止状态，而不是动态平衡。

5．解：诱导期结束时的菌体量：X = X0 + X AO □ X DO = X0 + f A X0 □ X DO = (1+ fA )X0-X DO菌体在t l 时间后开始指数型繁殖，因此边界条件： t = t l , X = (1+ f A )X0 □ X DO积分，得X = [(1+ f A )X0 □ X DO ]exp[μ (t □ t l )]，如图所示。

当f A = 0, X = (X0 □ X DO ) exp[μ (t □ t l )] ；当f A = 0.2, X = (1.2X0 □ X DO ) exp[μ (t □ t l )]当f A = 0.4, X = (1.4X0 □ X DO ) exp[μ (t □ t l )]当f A = 0.6, X = (1.6X0 □ X DO ) exp[μ (t □ t l )]当f A = 0.8, X = (1.8X0 □ X DO ) exp[μ (t □ t l )]6．答：设菌体生长比速为μ，菌体浓度为X，则菌体生长速率为μX。

为保证菌体生长速率 不变，应采取指数流加方式，控制稀释率D = μ ，此时流加操作可达到拟稳态，菌体生长速率DX = uX 。

7．答：微生物的生长可用莫诺方程表达，即分批培养中菌体生长速率连续培养中菌体生长速率：由此可见，有抑制作用时，菌体最大产率下降，D max 下降。

10 解：生长符合莫诺模型，故14．解：由实验数据可知，菌体浓度不断下降，流加操作为动态过程。

对流加操作中的菌体进行衡算：。

生物膜反应器设计与运行手册生物膜反应器是一种用于生物化学反应的设备，它通过将微生物固定在载体表面上形成生物膜，并将底物和氧气传递到生物膜上，实现对底物的降解和产物的合成。

生物膜反应器在废水处理、生物能源生产、生物制药等领域具有广泛的应用。

本手册将介绍生物膜反应器的设计与运行，包括反应器的选择、载体选择、运行参数控制等内容。

1. 反应器的选择生物膜反应器通常可以分为固定床反应器、流动床反应器和浸没式反应器等不同类型。

在选择反应器时，需要考虑处理规模、处理效率、操作条件等因素。

对于小规模的实验室研究，可以选择浸没式反应器或流动床反应器；而对于中小型或大型废水处理项目，固定床反应器通常是一个更好的选择。

2. 载体选择载体是用来固定微生物的材料，常见的载体材料包括塑料填料、陶瓷填料、发泡塑料等。

在选择载体时，需考虑载体的表面积、机械强度、化学稳定性等因素。

一般来说，具有高表面积和良好生物相容性的材料更适合用作载体。

3. 运行参数控制生物膜反应器的运行参数包括温度、pH值、氧气传递率、底物浓度等。

这些参数对于微生物的生长和代谢具有重要影响，需要进行精确控制。

也需要定期监测反应器内的微生物生长情况、底物降解情况等指标，以保证反应器的正常运行。

4. 清洗与维护生物膜反应器在运行一段时间后，生物膜的厚度会逐渐增加，导致传质效率下降。

需要定期进行清洗操作，以保证反应器的处理效率。

清洗的方法包括化学清洗、水力冲洗等，同时需要注意保护载体和生物膜不受损坏。

5. 安全与环保在生物膜反应器的设计与运行中，安全与环保是至关重要的考虑因素。

需要确保反应器系统的稳定性、耐用性，同时防止反应器产生的废水、废气对环境造成污染。

通过本手册的介绍，读者可以掌握生物膜反应器的设计与运行技术，为相关领域的工程师、研究人员提供参考和指导。

也可以在实际工程项目中，运用这些知识，提高生物膜反应器的运行效率和处理效果，促进废水处理、生物能源生产、生物制药等领域的发展。

细胞生物反应器操作规程
《细胞生物反应器操作规程》
一、操作前准备
1. 确保细胞生物反应器的清洁和消毒，使用无菌工具进行操作。

2. 准备好所需的培养基和细胞培养物，确保培养基无菌。

二、启动细胞生物反应器
1. 打开细胞生物反应器的电源并进行系统自检，确保设备正常工作。

2. 设置合适的温度、湿度和通气参数，逐步提高气体流速以保持适当的搅拌和氧气供应。

三、接种细胞
1. 将预先培养好的细胞悬液加入到生物反应器中，根据需要调整培养基的体积和浓度。

2. 确保细胞在生物反应器中均匀分布，并避免细胞聚集和沉积。

四、细胞培养
1. 监测细胞生长情况和代谢产物的积累，根据需要调整培养基的成分和供给量。

2. 定期取样检测细胞培养物的质量，确保细胞状态良好并避免细菌和真菌的污染。

五、收获细胞产物
1. 根据培养物中细胞数量和产物浓度的变化，判断是否进行细胞产物的收获。

2. 使用无菌操作取出细胞产物并进行后续处理，如纯化、浓缩或储存。

六、关闭细胞生物反应器
1. 关闭细胞生物反应器的电源并进行系统清洁和消毒，确保设备处于干净的状态。

2. 将相关记录整理并存档，包括操作日志、质量检测结果和细胞产物的收获情况。

以上就是《细胞生物反应器操作规程》，请严格按照规程操作，以确保细胞生物反应器的正常运行和细胞培养的成功。

污水处理中的生物膜反应器操作指南生物膜反应器是一种常见的污水处理设备，通过生物膜的形成和微生物附着在生物膜上的代谢活动，有效去除污水中的有机物和氮磷等污染物。

为了保证生物膜反应器的高效运行，以下是一份操作指南，以帮助您正确地操作和维护生物膜反应器。

1. 检查反应器的运行状态- 每天都应检查生物膜反应器的进水和出水水质，以确保反应器的正常运行。

- 注意察觉异常情况，如水质浑浊、气泡异常等，及时进行处理和修复。

2. 控制进水水质- 控制进水水质的稳定性和一致性，以避免对生物膜反应器造成负面影响。

- 监测进水水质的COD（化学需氧量）和氨氮含量，保持在合理的范围内。

3. 调节进水量和出水量- 根据设计要求和实际需要，合理调节进水量和出水量。

- 过高的进水量可能导致负荷过大，生物膜反应器无法正常运行；过低的进水量则可能导致生物膜干涸。

4. 维护好通气系统- 保证反应器内的通气系统正常运行，以提供足够的氧气供给微生物生长。

- 定期清洗和维护通气管道，确保畅通无阻。

5. 定期清洗和维护生物膜- 根据反应器内生物膜的厚度和污染程度，定期进行清洗和维护。

- 清洗时使用适当的清洗剂，注意避免对微生物产生不利影响。

6. 控制反应器温度- 控制生物膜反应器内的温度，保持在适宜的范围内，以促进微生物的正常代谢活动。

- 根据季节和环境温度的变化，调节反应器的加热或降温设备。

7. 定期监测和维护设备- 定期检查和维护生物膜反应器的设备和管道，确保其正常运行。

- 修复或更换损坏的部件，避免影响反应器的整体性能。

8. 防止外界污染- 采取措施防止外界污染物进入生物膜反应器，避免对反应器内的微生物造成伤害。

- 建立有效的保护措施，如安装滤网或粗滤器等，阻止固体颗粒和杂质进入反应器。

9. 做好记录和数据分析- 定期记录生物膜反应器的运行参数和水质数据，进行数据分析和绩效评估。

- 根据分析结果进行相应的调整和改进，以提高反应器的处理效率和稳定性。