早些时候，氧化还原电位ORP主要应用在工业废水的治理中，特别是处理一些金属精加工中产生的废水，后来在市政污水处理厂也逐步得到了广泛的应用。 污水系统中存在着多种变价离子和溶解氧，即多个氧化还原电对。通过ORP在线监测仪表，污水中的氧化还原电位可以在很短时间内被检测出来，不需要再通过化验室进行的采样测量，在时间上可以大大缩短化验流程，提高了工作效率。在污水处理系统中重要的氧化还原反应包括含碳、含氮、含磷等有机污染物的生物降解，有机物的水解和酸化，硝化和反硝化反应，生物厌氧释磷，好氧吸磷等。

1.污水处理的各个阶段，微生物所需求的氧化还原电位不同

一般好氧微生物在+100mV以上均可生长，最适为+300～+400mV；兼性厌氧微生物在+100mV以上时进行好氧呼吸，在+100mV以下时进行无氧呼吸；专性厌氧细菌要求为-200～-250mV，其中专性厌氧的产甲烷菌要求为 -300～-400mV，最适为-330mV。

好氧活性污泥法系统中正常的氧化还原环境在+200～+600mV之间。污水生化处理中常见的反应过程所适宜的ORP值范围，如下表所示：

2.作为好氧生物处理、缺氧生物处理及厌氧生物处理中的控制策略

通过监测和管理污水的ORP，管理人员可人为地控制生物反应发生。通过改变工艺运行的环境条件，如：加大曝气量增加溶解氧浓度、投加氧化性物质等措施提高氧化还原电位、减小曝气量降低溶解氧浓度、投加碳源和还原性物质降低氧化还原电位，从而实现促进或阻止该反应的进行。因此，管理人员利用ORP作为好氧生物处理、缺氧生物处理及厌氧生物处理中的控制参数，可实现更好的处理效果。

总而言之，对于污水处理厂的好氧生物处理，ORP与COD、BOD的生物降解，ORP与硝化反应具有良好的相关性。对于缺氧生物处理，ORP与反硝化状态的硝酸盐氮浓度在缺氧生物处理过程中存在一定的相关性，可以以此作为判断反硝化过程是否结束的一个标准。

3.控制除磷工艺段的处理效果，提高除磷效果

对于生物除磷、除磷包括两个步骤：一是在厌氧环境下磷的释放阶段，发酵菌在ORP在-100～-225mV的条件下产生脂肪酸，脂肪酸通过聚磷菌吸收，同时释放磷进入水体中。二是在好氧池内聚磷菌开始降解上阶段吸收的脂肪酸同时从ATP转化成ADP获得能量，这种能量的储存需要从水中吸附过量的磷，吸附磷的反应要求好氧池内的ORP为+25～+250mV 之间，才能发生生物除磷的存储。因此，工作人员可通过ORP来控制除磷工艺段的处理效果，提高除磷效果。

当工作人员不希望在一个硝化反应过程发生反硝化反应或亚硝酸盐的聚集，必须保持超过+50mV的ORP值。同理，管理人员防止在下水管道系统中发生恶臭（H2S）的产生，管理人员必须保持管道中超过-50mV的ORP值，以防止硫化物的形成和反应。

4.调节工艺的曝气时间和曝气强度，节能降耗

除此之外，工作人员还可以利用ORP与水中溶解氧的显著相关性，通过ORP来调节工艺的曝气时间和曝气强度，在满足生物反应条件的同时，达到节能降耗的目的。