01.什么是ORP？
ORP的英文全稱是oxidation-reduction potential，翻譯過來就是氧化還原電位。
它是液體中指示電極的氧化還原電位與比較電極的氧化還原電位之差，可以綜合指示整個體系的氧化還原狀態(tài)。
如果ORP值低，說明廢水處理系統(tǒng)中還原性物質(zhì)或有機污染物含量高，溶解氧濃度低，還原環(huán)境占優(yōu)勢。
如果ORP值高，說明廢水中有機污染物濃度低，溶解氧或氧化性物質(zhì)濃度高，氧化環(huán)境占優(yōu)勢。
傳統(tǒng)的氧化還原水處理技術(shù)存在控制條件不準確、化學品浪費、環(huán)境不友好等缺點。工藝水平精確控制，從而提高加工效果。
檢測原理類似于pH。很多pH在線檢測儀器都有雙通道檢測方式，其中有一個通道用于ORP檢測。
總而言之，ORP是污水處理廠自動控制技術(shù)和厭氧精密控制發(fā)展的重要方向。對節(jié)約能源、控制厭氧微生物的代謝途徑、提高處理效果具有重要意義。

02 ORP的難點及影響因素
由于廢水處理中的氧化還原反應(yīng)較多，而且各個反應(yīng)器中影響ORO的因素也不同，很難判斷其中一個因素引起的ORP的主要變化。
例如，活性污泥處理系統(tǒng)中有很多有機物。有機物濃度的大變化引起ORP的小變化，但很難判斷哪些有機物主要是由ORP的變化引起的。
因此，在研究ORP變化對污水處理的指示作用之前，有必要了解影響其變化的因素。
1、溶解氧（DO）
眾所周知，DO代表水中溶解氧的含量。在好氧池中，DO從出水口應(yīng)控制在2mg/l，如果是純氧曝氣，則應(yīng)控制在4mg/l。缺氧反硝化池 DO 應(yīng)為 0.5mg/l。厭氧池中分子氧基本不存在，硝酸氮優(yōu)選小于0.2mg/l。
DO作為廢水處理中的氧化劑，是導致系統(tǒng)ORP升高的最直接原因。在純水中，ORP與DO的對數(shù)呈線性關(guān)系，ORP隨著DO的增加而增加。
2、酸堿度
在廢水處理中，pH值是一個重要的控制因素。好氧微生物和發(fā)酵產(chǎn)酸菌的最適生長pH為6.5-8.5，厭氧產(chǎn)甲烷菌的最適pH為6.8-7.2。為了控制合適的pH值，一般通過加堿來控制。
微生物污染物的代謝活性對pH值有很大影響。在產(chǎn)酸階段，產(chǎn)酸菌分解大分子有機物，產(chǎn)生脂肪酸和二氧化碳，具有降低pH的作用，但在蛋白質(zhì)分解過程中產(chǎn)生氨氣，具有提高pH值的作用；在產(chǎn)甲烷階段，產(chǎn)甲烷菌利用乙酸產(chǎn)生甲烷，可以提高系統(tǒng)的pH值。
pH值是導致ORP上升和下降的重要因素。 pH值越高，ORP越低； pH值越低，ORP越高。
值得一提的是，雖然污水中pH與ORP有一定的相關(guān)性，但由于ORP還受微生物活性、溶解氧等因素的影響，所以pH與ORP的相關(guān)性不如純水高。強大的。
3、溫度
在廢水處理過程中，溫度是一個非常重要的指標。好氧微生物在15～30℃時活躍，厭氧微生物的最適溫度為35℃左右和55℃左右。
在厭氧廢水處理過程中，溫度的變化對微生物的組成和增殖、甲烷的產(chǎn)生速率以及污泥的沉降性能都有重要影響。因此，為保證厭氧池的穩(wěn)定運行，廢水在進入?yún)捬醭厍?，一般通過冷卻塔冷卻和蒸汽加熱的方式將廢水溫度調(diào)節(jié)到35℃或55℃。
研究實踐表明，溶液溫度越高，溶液的ORP越低；在廢水處理過程中，溫度的影響也是一樣的。此外，水處理過程的溫度越高，ORP越低，這也與溫度升高導致的水分子簇變小有關(guān)。
此外，溫度的變化也會導致pH值、氣體溶解度、生物活性和水污染物相間平衡的變化，從而影響ORP。
3、微生物的組成
在生物廢水處理系統(tǒng)中，有一個獨特的生態(tài)系統(tǒng)。
在兩相厭氧生物反應(yīng)器中，實現(xiàn)了產(chǎn)酸菌和產(chǎn)甲烷菌的有效分離，便于系統(tǒng)控制和管理。在以絮狀泥漿為主的UASB中，沿水流方向依次篩選出產(chǎn)酸菌和產(chǎn)甲烷菌。在厭氧顆粒污泥和厭氧生物膜中，優(yōu)勢菌種由外向內(nèi)由產(chǎn)酸菌轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)甲烷菌。
在厭氧反應(yīng)系統(tǒng)中，DO濃度和ORP必須控制在很低的水平，特別是在產(chǎn)甲烷階段，氧化還原電位不能高于-330mV。
進水必然會有DO的存在，但在這個獨特生態(tài)系統(tǒng)的作用下，通過好氧微生物、兼性微生物、厭氧微生物的協(xié)同共生，系統(tǒng)的ORP迅速下降到適合產(chǎn)甲烷菌生長的范圍。 .這種氧化還原電位低的現(xiàn)象不僅存在于厭氧反應(yīng)器中，也存在于曝氣池中的絮狀污泥中。
4、微生物的活性
厭氧活性污泥的活性可以用最大比甲烷產(chǎn)率和最大比COD去除率來表示。好氧活性污泥的活性也可以用最大比COD去除率來表示。
微生物的活性越高，耗氧量和還原性物質(zhì)的產(chǎn)生速度越快，ORP的還原速度也越快。
ORP作為反映水體宏觀氧化還原性質(zhì)的綜合指標，其影響因素有多種類型。除上述主要影響因素外，還有壓力、有機物、固體物質(zhì)、微生物種類等因素。
這些因素不是孤立的，它們相互影響、相互制約。因此，水的氧化還原性也是多種因素共同作用的結(jié)果。