水在化學上是中性的，某些水分子自發地按照下式分解：H2O=HOH-，即分解成氫離子和氫氧根離子。在中性溶液中，氫離子H和氫氧根離子OH-的濃度都是10-7mol/l，pH值是氫離子濃度以10為為底的對數的負數：pH=-log，因此中性溶液中的pH值等于7。如果有過量的氫離子，則pH值小于7，溶液呈酸性，反之氫氧根離子過量，則溶液呈堿性
水的pH值隨著所溶解的物質的多少而定，因此pH值能靈敏地指示出水質的變化情況。pH值的變化對生物的繁殖和生存有很大影響，同時還影響活性污泥生化作用，即影響處理效果，污水的pH值一般控制在6.5~7之間。pH值通常用電位法測量，通常用一個恒定電位的參比電極和測量電極組成一個原電池，原電池電動勢的大小取決于氫離子的濃度，也取決于溶液的酸堿度。以采用GP-250A型電極和LP-3000型pH變送器為例，測量電極上有特殊的對pH反應靈敏的玻璃探頭，具有測量精度高，抗干擾性好等特點。當玻璃探頭和氫離子接觸時就產生電位。電位是通過懸吊在氯化銀溶液中銀絲對照參比電極測到的。pH值不同對應產生的電位也不一樣，通過變送器將其轉換成標準4-20mA輸出。
工業pH計的特點
pH電極上的玻璃隨著時間推移會逐漸老化，梯度（單位pH值變化所引起的電極輸出電位的變化值）惡化，花費較長時間才能達到穩定電位。一般電極的使用壽命為1年。另外，溫度對老化也有較大影響，100℃下貯存幾周的老化程度相當于室溫下貯存一年的老化程度。
pH計具有高精度、高可靠性、安裝及維護方便等優點，同時對污染也較敏感，需要經常標定，一般每隔一個到一個半月標定一次，每年更換依次電極。
工業pH計的安裝和維護
pH計的安裝方式有流通式和浸入式兩種。污水處理廠一般選用的是浸入式安裝。如該污水處理廠的pH計安裝在氧化溝的出口溢流漕內，此處的pH值較具有代表性，且水流平穩，對pH計不會造成大的沖擊。
定期的維護有助于儀表的準確測量和延長儀表的使用壽命。應當注意傳感器和變送器之間的電纜不能受潮，否則電極的高阻低壓信號將無法傳送至變送器。若電極不測量時，應將保護套套上，它能使電極處于濕潤狀態，有利于延長電極的使用壽命。每隔一個月左右，應對電極進行清洗，先用柔和的水流噴洗附著物，再將電極浸泡于清洗液中一段時間，而后用清水洗凈。傳感器支架也應清洗。每次清洗之后要用緩沖劑溶液進行標定，用于標定儀表的信號輸出斜率。
