本章全方位（自認(rèn)為）闡述了 ORP 的運行問題。分為以下幾塊，內(nèi)容淺顯易懂，助力大家短時間內(nèi)摸懂 ORP 的來龍去脈。

ORP 作用 ORP 關(guān)聯(lián)因素

ORP 控制難點 ORP 異常變化規(guī)律 

ORP 反應(yīng)范圍 ORP 作為指導(dǎo)參數(shù)的判斷邏輯

ORP 異常問題排查流程

ORP 作用

指示氧化/還原環(huán)境

正值（高ORP）：氧化性環(huán)境，如好氧條件，利于有機(jī)物分解、硝化反應(yīng)或臭氧消毒。

負(fù)值（低ORP）：還原性環(huán)境，如厭氧缺氧條件，適用于反硝化、磷釋放等過程。

關(guān)鍵應(yīng)用場景

曝氣池控制：維持高ORP以確保好氧微生物高效降解有機(jī)物。

脫氮除磷：厭氧釋磷需低ORP，硝化反應(yīng)需高ORP將氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽。反硝化反應(yīng)需低ORP，將硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮氣。

消毒效果監(jiān)測：高ORP表明消毒劑，如次氯酸有效滅活病原體。

污泥消化：厭氧消化需低ORP以促進(jìn)產(chǎn)甲烷菌活動。

ORP關(guān)聯(lián)因素

溶解氧（DO）

高DO：促進(jìn)好氧微生物的氧化反應(yīng)（如硝化反應(yīng)），顯著提高ORP正值，通常>+50 mV。

低DO：氧氣不足時，微生物轉(zhuǎn)向以硝酸鹽、硫酸鹽等為電子受體的厭氧/缺氧反應(yīng)（如反硝化、硫酸鹽還原），ORP下降至負(fù)值，如-100 mV以下。

指導(dǎo)場景：曝氣池中通過調(diào)節(jié)曝氣量控制ORP，優(yōu)化硝化與反硝化過程。

有機(jī)物濃度

高濃度有機(jī)物：微生物分解有機(jī)物時大量消耗DO或硝酸鹽，導(dǎo)致還原性環(huán)境，ORP隨之降低。

低濃度有機(jī)物：有機(jī)物減少后，氧化性物質(zhì)占主導(dǎo)，ORP升高。

指導(dǎo)意義：進(jìn)水負(fù)荷突變會導(dǎo)致ORP波動，需通過預(yù)處理，如初沉池穩(wěn)定有機(jī)物濃度。

pH值

酸性條件：在酸性條件下，一些氧化劑的氧化性會增強(qiáng)，ORP 升高。

堿性條件：而在堿性條件下，一些還原劑的還原性可能增強(qiáng)，ORP 降低。

溫度

高溫（>35℃）：加快微生物代謝速率，加速DO消耗，可能導(dǎo)致ORP下降；但高溫也可能抑制部分微生物活性。

低溫（<15℃）：微生物活性降低，反應(yīng)速率減慢，ORP變化滯后。

氧化還原物質(zhì)的存在

氧化性物質(zhì)：氧化態(tài)物質(zhì)濃度增加，會使 ORP 升高。例如，投加次氯酸鈉可快速提升ORP。

還原性物質(zhì)：如硫化物可將ORP拉低，還原態(tài)物質(zhì)濃度增加則會使 ORP 降低。

微生物種群與代謝活動

好氧微生物：依賴氧氣進(jìn)行代謝，如硝化菌，氧化性相對減弱，ORP 可能降低，好氧微生物的代謝產(chǎn)物也可能會影響水中的氧化還原物質(zhì)的組成和濃度，進(jìn)而影響 ORP，需維持高ORP環(huán)境。

厭氧微生物：通過反硝化、硫酸鹽還原，導(dǎo)致ORP下降。厭氧微生物在無氧條件下進(jìn)行代謝，會產(chǎn)生一些還原性物質(zhì)，如硫化氫、甲烷等，導(dǎo)致 ORP 顯著降低。

兼性菌：隨環(huán)境變化切換代謝模式，動態(tài)影響 ORP。

水力停留時間與混合條件

HRT過短：反應(yīng)不充分，ORP 波動大，例如厭氧池HRT不足時，有機(jī)物未完全酸化，ORP 無法穩(wěn)定。

混合不均：局部缺氧或富氧區(qū)域?qū)е?ORP 分布差異，影響整體處理效率。

化學(xué)藥劑投加

氧化劑：為了去除污水中的污染物，常向污水中投加氧化劑，如過氧化氫、次氯酸鈉等。這些氧化劑直接提高 ORP。

還原劑：在某些情況下，需要投加還原劑來處理污水中的特定污染物，如亞硫酸鈉用于去除余氯，使污水的還原能力增強(qiáng)，ORP 降低。

混凝劑：如聚合氯化鋁、聚丙烯酰胺等，可能會與污水中的某些氧化還原物質(zhì)發(fā)生相互作用，從而間接影響 ORP。

污泥濃度與回流比

高M(jìn)LSS：微生物總量大，耗氧速率快，可能導(dǎo)致缺氧微環(huán)境，ORP降低。

污泥回流：將硝酸鹽帶回缺氧區(qū)，促進(jìn)反硝化并降低ORP。

毒性物質(zhì)

含硫化合物：污水中的硫化物具有較強(qiáng)的還原性，會使 ORP 降低。

重金屬離子：一些重金屬離子具有氧化性，會使 ORP 升高

ORP 控制難點

在污水廠中，ORP 運用存在諸多難點，檢測環(huán)節(jié)中，電極易被污水里的油脂、懸浮物等污染、中毒和磨損，影響測量準(zhǔn)確性，且需定期更換，增加運維成本。

同時污水成分復(fù)雜，其所含物質(zhì)相互作用以及溫度、pH 值、流速等因素都會干擾測量。

控制環(huán)節(jié)方面，由于污水廠處理過程復(fù)雜，ORP 與其他工藝參數(shù)關(guān)系并非線性，不同污水廠情況各異，難以建立通用精確模型控制，且從檢測到調(diào)控存在時間差，污水處理系統(tǒng)慣性大，ORP 波動后恢復(fù)穩(wěn)定慢，相比之下不如 DO 溶氧儀、pH監(jiān)測儀直觀好用。

在與工藝適配環(huán)節(jié)，不同污水處理工藝對 ORP 要求不同且相互影響，受進(jìn)水水質(zhì)、水量等干擾難以精確控制，新型工藝的 ORP 控制策略也不成熟，而且 ORP 變化影響微生物，微生物適應(yīng)過程中處理效果會波動，總體而言，ORP 調(diào)控不夠直觀，不建議做控制參數(shù)，建議做為判斷參考值較好。

ORP 異常變化常見規(guī)律

ORP 突然升高

可能原因：

進(jìn)水含強(qiáng)氧化性物質(zhì)：如次氯酸鈉、過氧化氫等消毒劑混入污水。

曝氣過量：好氧池中曝氣量過大，溶解氧急劇升高，ORP隨之上升。

反硝化受阻：缺氧池中反硝化效率下降，如碳源不足，硝酸鹽積累導(dǎo)致ORP升高。

情況：含氧化劑工業(yè)廢水偷排、曝氣設(shè)備閥門誤開導(dǎo)致過量曝氣。

ORP 突然降低

可能原因：

進(jìn)水有機(jī)物沖擊：進(jìn)水中有機(jī)物濃度突然升高，在厭氧或缺氧條件下，微生物分解有機(jī)物會消耗大量電子受體，導(dǎo)致 ORP 值下降。毒性物質(zhì)，如硫化物、重金屬進(jìn)入，抑制微生物活性，導(dǎo)致還原性物質(zhì)積累。

缺氧/厭氧環(huán)境惡化：如攪拌不均、污泥沉積，局部形成嚴(yán)格厭氧區(qū)，產(chǎn)生硫化氫等還原性物質(zhì)。

溶解氧不足：好氧池曝氣設(shè)備故障，DO驟降，ORP隨之下降。

情況：食品/屠宰廢水沖擊，曝氣系統(tǒng)堵塞或停電。

ORP 持續(xù)升高/下降

可能原因：

微生物代謝：微生物受到?jīng)_擊，活性下降，對溶解氧利用不充分，ORP 值可能會升高。

微生物種群變化：污水廠內(nèi)微生物種群發(fā)生變化，如厭氧段產(chǎn)甲烷菌受到抑制，而硫酸鹽還原菌大量繁殖，會使厭氧段 ORP 值升高。

回流比變化：當(dāng)硝化液回流比增大，缺氧段的 ORP 值可能會升高，因為回流的硝化液中含有較多的硝態(tài)氮等氧化性物質(zhì)。

加藥控制不當(dāng)：在污水處理過程中，投加的混凝劑、絮凝劑、消毒劑等藥劑的量和種類不合適，也會導(dǎo)致 ORP 值異常。

pH 值：污水中混入大量工業(yè)廢水，其酸/堿性可能與常規(guī)生活污水差異巨大，從而導(dǎo)致進(jìn)水 pH 值大幅波動。酸性條件 ORP 值升高，堿性條件 ORP 值降低。

情況：污泥膨脹期間，微生物活性受到影響，好氧段 ORP 值會出現(xiàn)波動，回流比未隨進(jìn)水負(fù)荷進(jìn)行同步調(diào)整，工業(yè)廢水偷排。

ORP持續(xù)波動

可能原因：

進(jìn)水水質(zhì)不穩(wěn)定：如pH、鹽度或毒性物質(zhì)間歇性沖擊。

污泥活性異常：污泥老化或中毒導(dǎo)致代謝紊亂，氧化還原反應(yīng)不均衡。

混合不均勻：池內(nèi)水流或攪拌不均，局部區(qū)域 ORP 差異大。

極端天氣：溫度升高會加快氧化還原反應(yīng)速率，在其他條件不變的情況下，ORP 值可能會升高。早晚極端溫差也會影響 ORP 波動。

情況：污泥膨脹或絲狀菌過量生長，污泥老化等。

ORP 反應(yīng)范圍

以上的 ORP 相關(guān)范圍取自網(wǎng)絡(luò)。在咱看來，理論是死的，微生物的活動充滿變數(shù)，而且 ORP 受眾多因素影響，這些因素與 ORP 之間并非簡單直接的關(guān)聯(lián)。

在污水處理廠的實際運維工作中，只要污水廠最終處理后的水質(zhì)能夠穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，那么在此過程中總結(jié)出的 ORP 指導(dǎo)范圍，就是專屬于你們獨一無二的參考標(biāo)準(zhǔn)。小編本身也沒有完全按照上面的標(biāo)準(zhǔn)，只要思路對就可以。

ORP 作為指導(dǎo)參數(shù)的判斷邏輯

結(jié)合工藝段判斷 ORP 合理性

好氧池：正常范圍 +50~+350 mV

ORP過高：可能曝氣過量或含氧化性物質(zhì)。

ORP過低：DO不足、有機(jī)物沖擊或硝化受阻。

缺氧池：正常范圍 -50~+50 mV

ORP過高：反硝化碳源不足或DO滲入過多。

ORP過低：攪拌不足，局部厭氧產(chǎn)硫化物。

厭氧池：正常范圍 -250~-100 mV

ORP過高：DO或硝酸鹽滲入，破壞厭氧環(huán)境。

ORP過低：產(chǎn)甲烷菌活性受抑制，酸化積累。

ORP變化的動態(tài)分析

短時間內(nèi)劇烈波動：通常與進(jìn)水沖擊、設(shè)備故障或毒性物質(zhì)有關(guān)。

長期偏離正常值：可能因工藝參數(shù)失衡、污泥活性異?；蛟O(shè)備老化。

周期性波動：可能與進(jìn)水水質(zhì)波動、間歇性投加藥劑或運行模式調(diào)整有關(guān)。

具體可參考上面的 ORP 異常變化常見規(guī)律。

ORP異常問題排查流程

第一步：確認(rèn) ORP 數(shù)據(jù)真實性

檢查探頭狀態(tài)：電極是否污染，校準(zhǔn)是否失效。

排除干擾因素：溫度波動，高電導(dǎo)率或強(qiáng)腐蝕性物質(zhì)可能干擾測量。

第二步：同步監(jiān)測關(guān)聯(lián)關(guān)鍵參數(shù)分析

注：↑：上升、↓：下降

厭氧池

關(guān)聯(lián)參數(shù)：揮發(fā)性脂肪酸（VFA）、pH

分析邏輯：ORP↑ + VFA↑ →可能產(chǎn)甲烷受阻、ORP↓ + pH↓ → 可能酸化過度

缺氧段

關(guān)聯(lián)參數(shù)：硝酸鹽、COD、攪拌強(qiáng)度

分析邏輯：ORP↑ + 硝酸鹽↑ → 可能反硝化碳源不足

好氧池

關(guān)聯(lián)參數(shù)：DO、氨氮、硝酸鹽、pH

分析邏輯：ORP↓ + DO↓ → 曝氣不足、ORP↓ + 氨氮↑ → 可能硝化抑制

注：大家可以先建立一個類式的模型庫，那出問題的時候咱們就可以直接拿出來對著排查。

第三步：溯源排查異常原因

進(jìn)水水質(zhì)排查：檢測進(jìn)水COD、BOD、毒性物質(zhì)、檢查工業(yè)廢水偷排（尤其含氧化劑或還原性物質(zhì)）。

工藝運行檢查：

好氧池：曝氣量是否均勻，曝氣頭是否堵塞。

缺氧池：攪拌是否充分，碳源投加是否充足。

厭氧池：是否滲入DO或硝酸鹽，污泥濃度是否過低。

污泥活性檢測：鏡檢觀察微生物狀態(tài)，如絲狀菌、原生動物，檢測SV30、SVI。

這部分就到這結(jié)束了，如果還要講的細(xì)一點還能講很多羅里吧嗦的，但是咱夠用就行哈，也沒必要增加太多負(fù)擔(dān)，腦子裝不下。

動動小手-點贊-關(guān)注

水處理知識-《DO（溶解氧）深度解說》

水處理知識-《pH（酸堿值）深度解說》