氧化還原電位，簡(jiǎn)稱ORP或Eh。ORP作為介質(zhì)（包括土壤、天然水、培養(yǎng)基等）環(huán)境條件的一個(gè)綜合性指標(biāo)，已沿用很久，它表征介質(zhì)氧化性或還原性的相對(duì)程度。ORP測(cè)量電極可由多種金屬制造，如鎳、銅、銀、銥、鉑、金等由離子晶格結(jié)構(gòu)組成，電子可在晶格內(nèi)部運(yùn)動(dòng)，它們還會(huì)因同種離子的存在而產(chǎn)生電位差。ORP電極是一種可以在其敏感層表面進(jìn)行電子吸收或釋放的電極，該敏感層是一種惰性金屬，通常是用鉑和金來制作。

ORP適用范圍

工業(yè)污水處理

使用于水處理上的氧化還原系統(tǒng)，主要是鉻酸的還原與氰化物的氧化。廢水中如果添加二硫化鈉或二氧化硫可使六價(jià)的鉻離子變成三價(jià)的鉻子。若添加氯或次氯酸鈉可用來氧化氰化物，隨后是氯化氰的水解，形成氰酸鹽。這種化學(xué)反應(yīng)過程叫氧化還原反應(yīng)系統(tǒng)。氧化還原電位就是電子活性的測(cè)量，這與測(cè)量氫離子活性的辦法很相似。

水的消毒與應(yīng)用

氧化還原電極能衡量對(duì)游泳池水、礦泉水及自來水的消毒效果。因?yàn)樗写竽c菌的殺菌效果受到氧化還原電位影響，所以氧化還原電位是水質(zhì)的可靠指標(biāo)。如果池水和礦泉水中的氧化還原電位值等于或高于650mv，則表示其中的含菌量是可以接受的。

土壤ORP變化

觀察土壤中ORP的動(dòng)態(tài)變化等

例如水稻土灌水種稻以后，土壤的氧化還原狀況發(fā)生了劇烈的變化。有一種水稻土從耕作層看，灌水前一般維持在450-650mV。灌水后ORP迅速下降，到了有機(jī)質(zhì)旺盛分解期ORP下降到負(fù)200mV至100mV，施用多量新鮮綠肥時(shí)，甚至可降到負(fù)300mV。以后又回升，一般維持在0-200mV。水稻收獲前，土壤落干，ORP又回升到450mV以上（摘自于天仁等著，水稻土的物理化學(xué)）。

其他領(lǐng)域的應(yīng)用

海洋勘探、生物工程、環(huán)境保護(hù)、釀酒工業(yè)等國民經(jīng)濟(jì)各部門都得到了廣泛的應(yīng)用。

污水處理中orp的作用

20世紀(jì)40年代初已開發(fā)出實(shí)用ORP監(jiān)測(cè)電極并開始應(yīng)用于污水生物處理中曝氣量的控制。然而，當(dāng)開發(fā)出有效的DO傳感器后，操作員對(duì)ORP監(jiān)控失去了興趣，因?yàn)镺RP作為一個(gè)環(huán)境變量，其監(jiān)測(cè)結(jié)果相對(duì)難以合理解釋。直到最近去除營養(yǎng)物成為熱點(diǎn)后人們才對(duì)ORP的研究和應(yīng)用又產(chǎn)生了興趣，因?yàn)镈O傳感器在生物脫氮除磷工藝的缺氧和厭氧區(qū)無法發(fā)揮作用，而ORP等常規(guī)的、相對(duì)簡(jiǎn)單的傳感器可為過程控制和狀態(tài)評(píng)估提供有用的信息，而且成本很低。

此外CharpentierJ.等人根據(jù)15年來的經(jīng)驗(yàn)，指出實(shí)際測(cè)量的ORP數(shù)值與電化學(xué)平衡理論預(yù)測(cè)的數(shù)值相一致。ORP數(shù)據(jù)還可以對(duì)曝氣池中的物理或生物活動(dòng)提供有用的信息（如圖2所示）。

圖2表示了去除溶解性污染物的先后順序。污水中的碳、硫和氮化合物是經(jīng)氧化還原反應(yīng)而轉(zhuǎn)化的物質(zhì)，碳化合物還原性最強(qiáng)，大部分碳源在曝氣階段中較低的ORP范圍內(nèi)被去除，其余的則被絮體吸附并繼續(xù)緩慢氧化，而氮化合物最難被氧化。已經(jīng)證實(shí)脫氮過程中曝氣結(jié)束時(shí)ORP值（鉑/AgCl電極）接近+200mV，投加大量鐵鹽時(shí)ORP值（鉑/AgCl電極）接近-130mV，硫化氫出現(xiàn)的范圍是ORP值（鉑/AgCl電極）為-250~-300mV。

ORP值與活性污泥法中的生物化學(xué)反應(yīng)釋放的能量有關(guān)。因此ORP值隨電子受體（氧、硝酸鹽和硫酸鹽等）及反應(yīng)物和產(chǎn)物的濃度而增減，然而這種變化與濃度不成比例，而與濃度的對(duì)數(shù)成比例。大量試驗(yàn)和實(shí)際運(yùn)行考察表明，ORP與NOX、磷、氨氮之間存在良好的相關(guān)關(guān)系。一些研究者提出了基于ORP絕對(duì)值或探測(cè)ORP曲線拐點(diǎn)的控制方式，其他人則傾向于用ORP聯(lián)合時(shí)間設(shè)定以及DO、pH或氨傳感器等控制曝氣時(shí)間、優(yōu)化ORP值下限以判斷有機(jī)負(fù)荷和脫氮涉及的微生物增殖能力。

ORP值的變化規(guī)律可用于優(yōu)化硝化和反硝化周期以保證脫氮，對(duì)有機(jī)物濃度變化作出響應(yīng)，在強(qiáng)還原性有機(jī)物開始將硫酸鹽還原成硫化物以前啟動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)以防止H2S的釋放，防止生物除磷系統(tǒng)出現(xiàn)NO-3-N，還可以幫助向活性污泥中投加用于特殊處理的化學(xué)藥劑（如投加鐵鹽除磷、向回流污泥中投氯以防止和抑制污泥膨脹等）。ORP信號(hào)變化還可以判斷處理廠的非正常運(yùn)行工況，如曝氣裝置故障、沖擊負(fù)荷等。目前，ORP已經(jīng)成功地用于SBR和biodenitro等交替好氧）缺氧工藝脫氮中的曝氣和攪拌時(shí)間控制。

在厭氧生物處理工藝中，ORP也是一個(gè)重要的控制參數(shù)，可用于判斷和控制生物厭氧的營養(yǎng)代謝途徑并達(dá)到控制代謝產(chǎn)物的目的，使整個(gè)生物系統(tǒng)向精確可控方向發(fā)展。如發(fā)生乙醇型發(fā)酵時(shí)（ORP在-250mV左右），可以通過向水中投加氧化性或還原性物質(zhì)（如鐵粉）進(jìn)行控制。