氧化还原电位ORP是什么？

01.什么是ORP？
ORP的英文全称是oxidation-reduction potential，翻译过来就是氧化还原电位。
它是液体中指示电极的氧化还原电位与比较电极的氧化还原电位之差，可以综合指示整个体系的氧化还原状态。
如果ORP值低，说明废水处理系统中还原性物质或有机污染物含量高，溶解氧浓度低，还原环境占优势。
如果ORP值高，说明废水中有机污染物浓度低，溶解氧或氧化性物质浓度高，氧化环境占优势。
传统的氧化还原水处理技术存在控制条件不准确、化学品浪费、环境不友好等缺点。工艺水平精确控制，从而提高加工效果。
检测原理类似于pH。很多pH在线检测仪器都有双通道检测方式，其中有一个通道用于ORP检测。
总而言之，ORP是污水处理厂自动控制技术和厌氧精密控制发展的重要方向。对节约能源、控制厌氧微生物的代谢途径、提高处理效果具有重要意义。

02 ORP的难点及影响因素
由于废水处理中的氧化还原反应较多，而且各个反应器中影响ORO的因素也不同，很难判断其中一个因素引起的ORP的主要变化。
例如，活性污泥处理系统中有很多有机物。有机物浓度的大变化引起ORP的小变化，但很难判断哪些有机物主要是由ORP的变化引起的。
因此，在研究ORP变化对污水处理的指示作用之前，有必要了解影响其变化的因素。
1、溶解氧（DO）
众所周知，DO代表水中溶解氧的含量。在好氧池中，DO从出水口应控制在2mg/l，如果是纯氧曝气，则应控制在4mg/l。缺氧反硝化池 DO 应为 0.5mg/l。厌氧池中分子氧基本不存在，硝酸氮优选小于0.2mg/l。
DO作为废水处理中的氧化剂，是导致系统ORP升高的最直接原因。在纯水中，ORP与DO的对数呈线性关系，ORP随着DO的增加而增加。
2、酸碱度
在废水处理中，pH值是一个重要的控制因素。好氧微生物和发酵产酸菌的最适生长pH为6.5-8.5，厌氧产甲烷菌的最适pH为6.8-7.2。为了控制合适的pH值，一般通过加碱来控制。
微生物污染物的代谢活性对pH值有很大影响。在产酸阶段，产酸菌分解大分子有机物，产生脂肪酸和二氧化碳，具有降低pH的作用，但在蛋白质分解过程中产生氨气，具有提高pH值的作用；在产甲烷阶段，产甲烷菌利用乙酸产生甲烷，可以提高系统的pH值。
pH值是导致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，虽然污水中pH与ORP有一定的相关性，但由于ORP还受微生物活性、溶解氧等因素的影响，所以pH与ORP的相关性不如纯水高。强大的。
3、温度
在废水处理过程中，温度是一个非常重要的指标。好氧微生物在15～30℃时活跃，厌氧微生物的最适温度为35℃左右和55℃左右。
在厌氧废水处理过程中，温度的变化对微生物的组成和增殖、甲烷的产生速率以及污泥的沉降性能都有重要影响。因此，为保证厌氧池的稳定运行，废水在进入厌氧池前，一般通过冷却塔冷却和蒸汽加热的方式将废水温度调节到35℃或55℃。
研究实践表明，溶液温度越高，溶液的ORP越低；在废水处理过程中，温度的影响也是一样的。此外，水处理过程的温度越高，ORP越低，这也与温度升高导致的水分子簇变小有关。
此外，温度的变化也会导致pH值、气体溶解度、生物活性和水污染物相间平衡的变化，从而影响ORP。
3、微生物的组成
在生物废水处理系统中，有一个独特的生态系统。
在两相厌氧生物反应器中，实现了产酸菌和产甲烷菌的有效分离，便于系统控制和管理。在以絮状泥浆为主的UASB中，沿水流方向依次筛选出产酸菌和产甲烷菌。在厌氧颗粒污泥和厌氧生物膜中，优势菌种由外向内由产酸菌转变为产甲烷菌。
在厌氧反应系统中，DO浓度和ORP必须控制在很低的水平，特别是在产甲烷阶段，氧化还原电位不能高于-330mV。
进水必然会有DO的存在，但在这个独特生态系统的作用下，通过好氧微生物、兼性微生物、厌氧微生物的协同共生，系统的ORP迅速下降到适合产甲烷菌生长的范围。 .这种氧化还原电位低的现象不仅存在于厌氧反应器中，也存在于曝气池中的絮状污泥中。
4、微生物的活性
厌氧活性污泥的活性可以用最大比甲烷产率和最大比COD去除率来表示。好氧活性污泥的活性也可以用最大比COD去除率来表示。
微生物的活性越高，耗氧量和还原性物质的产生速度越快，ORP的还原速度也越快。
ORP作为反映水体宏观氧化还原性质的综合指标，其影响因素有多种类型。除上述主要影响因素外，还有压力、有机物、固体物质、微生物种类等因素。
这些因素不是孤立的，它们相互影响、相互制约。因此，水的氧化还原性也是多种因素共同作用的结果。