水のpH値は溶解した物質の数に応じて決まるので、pH値は水質の変化を敏感に示すことができる。pH値の変化は生物の繁殖と生存に大きな影響を与え、同時に活性汚泥の生化学作用、すなわち処理効果にも深刻な影響を与え、汚水のpH値は一般的に6.5〜7の間に制御される。

水は化学的に中性であり、ある水分子は自発的に次の式に従って分解する：H 2 O=H++OH-、すなわち水素イオンと水酸化物イオンに分解する。中性溶液中の水素イオンH+と水酸化物イオンOH-の濃度はいずれも10-7 mol/lであり、pH値は水素イオン濃度が10を底とする対数の負数：pH=-logであるため、中性溶液のpH値は7に等しい。水素イオンが過剰であれば、pH値は7未満であり、溶液は酸性である、逆に、水酸化物イオンが過剰であると、溶液はアルカリ性を呈する。

pH値は通常電位法で測定され、通常は一定電位の参照電極と測定電極で1つの原電池を構成し、原電池の起電力の大きさは水素イオンの濃度に依存し、溶液の酸塩基度にも依存する。同工場ではCPS 11型pHセンサとCPM 151型pHトランスミッタを採用している。具体的な構造は図1に示すように、測定電極には特殊なpH反応に敏感なガラスプローブがあり、それは導電性、水素イオンを浸透できる特殊なガラスから作られ、測定精度が高く、耐干渉性が良いなどの特徴がある。ガラスプローブが水素イオンと接触すると、電位が発生する。電位は塩化銀溶液中に懸垂された銀フィラメント対照参照電極によって測定された。pH値によって発生する電位が異なり、トランスミッタを介して標準4〜20 mA出力に変換される。