氧化還原電位，簡稱ORP或Eh。ORP作為介質（包括土壤、天然水、培養基等）環境條件的一個綜合性指標，已沿用很久，它表征介質氧化性或還原性的相對程度。ORP測量電極可由多種金屬制造，如鎳、銅、銀、銥、鉑、金等由離子晶格結構組成，電子可在晶格內部運動，它們還會因同種離子的存在而產生電位差。ORP電極是一種可以在其敏感層表面進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

工業污水處理

使用于水處理上的氧化還原系統，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的鉻離子變成三價的鉻子。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。這種化學反應過程叫氧化還原反應系統。氧化還原電位就是電子活性的測量，這與測量氫離子活性的辦法很相似。

水的消毒與應用

氧化還原電極能衡量對游泳池水、礦泉水及自來水的消毒效果。因為水中大腸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的可靠指標。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的動態變化等

例如水稻土灌水種稻以后，土壤的氧化還原狀況發生了劇烈的變化。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，到了有機質旺盛分解期ORP下降到負200mV至100mV，施用多量新鮮綠肥時，甚至可降到負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）。

其他領域的應用

海洋勘探、生物工程、環境保護、釀酒工業等國民經濟各部門都得到了廣泛的應用。

污水處理中orp的作用

20世紀40年代初已開發出實用ORP監測電極并開始應用于污水生物處理中曝氣量的控制。然而，當開發出有效的DO傳感器后，操作員對ORP監控失去了興趣，因為ORP作為一個環境變量，其監測結果相對難以合理解釋。直到最近去除營養物成為熱點后人們才對ORP的研究和應用又產生了興趣，因為DO傳感器在生物脫氮除磷工藝的缺氧和厭氧區無法發揮作用，而ORP等常規的、相對簡單的傳感器可為過程控制和狀態評估提供有用的信息，而且成本很低。

此外CharpentierJ.等人根據15年來的經驗，指出實際測量的ORP數值與電化學平衡理論預測的數值相一致。ORP數據還可以對曝氣池中的物理或生物活動提供有用的信息（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、硫和氮化合物是經氧化還原反應而轉化的物質，碳化合物還原性最強，大部分碳源在曝氣階段中較低的ORP范圍內被去除，其余的則被絮體吸附并繼續緩慢氧化，而氮化合物最難被氧化。已經證實脫氮過程中曝氣結束時ORP值（鉑/AgCl電極）接近+200mV，投加大量鐵鹽時ORP值（鉑/AgCl電極）接近-130mV，硫化氫出現的范圍是ORP值（鉑/AgCl電極）為-250~-300mV。

ORP值與活性污泥法中的生物化學反應釋放的能量有關。因此ORP值隨電子受體（氧、硝酸鹽和硫酸鹽等）及反應物和產物的濃度而增減，然而這種變化與濃度不成比例，而與濃度的對數成比例。大量試驗和實際運行考察表明，ORP與NOX、磷、氨氮之間存在良好的相關關系。一些研究者提出了基于ORP絕對值或探測ORP曲線拐點的控制方式，其他人則傾向于用ORP聯合時間設定以及DO、pH或氨傳感器等控制曝氣時間、優化ORP值下限以判斷有機負荷和脫氮涉及的微生物增殖能力。

ORP值的變化規律可用于優化硝化和反硝化周期以保證脫氮，對有機物濃度變化作出響應，在強還原性有機物開始將硫酸鹽還原成硫化物以前啟動鼓風機以防止H2S的釋放，防止生物除磷系統出現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信號變化還可以判斷處理廠的非正常運行工況，如曝氣裝置故障、沖擊負荷等。目前，ORP已經成功地用于SBR和biodenitro等交替好氧）缺氧工藝脫氮中的曝氣和攪拌時間控制。

在厭氧生物處理工藝中，ORP也是一個重要的控制參數，可用于判斷和控制生物厭氧的營養代謝途徑并達到控制代謝產物的目的，使整個生物系統向精確可控方向發展。如發生乙醇型發酵時（ORP在-250mV左右），可以通過向水中投加氧化性或還原性物質（如鐵粉）進行控制。