20世纪90年代起，由于怀疑水中的有机物和天然物质与氯发生反应形成的三卤甲烷具有致癌性，美国、日本和英国等国家也逐渐对臭氧在水处理中的应用产生了兴趣，并逐步在一些饮用水处理系统中采用或增设了臭氧处理工艺。由于臭氧比氯有较高的氧化电位，因此它比氯消毒具有更强的杀菌作用。
臭氧消毒还有如下优点：
（1） 消毒的同时可改善水的性质，且较少产生附加的化学物质污染。
（2） 不会产生如氯酚那样的臭味。
（3） 不会产生三卤甲烷等氯消毒的消毒副产物。
（4） 臭氧可就地制造获得，它只需要电能，不需任何辅料和添加剂。
(5）某些特定的用水中，如食品加工，饮料生产以及微电子工业等，臭氧消毒不需要从已净化的水中除去过剩杀菌剂的附加工序，如用氯消毒时的脱氯工序。由于臭氧在水中很不稳定，容易分解，如接触池口处水中剩余臭氧尚有0.4mg/L,但经过水厂清水池的停留后，水中的剩余臭氧已完全分解，没有剩余消毒剂的水将进入管网。因此，经过臭氧消毒的自来水通常在其进入管网前还要加入少量的氯或氯胺，以维持水中一定的消毒剂剩余水平。
臭氧的主要物理、化学特性臭氧是一种高活性的气体，通过对氧气的放电而形成，其分子式是O3，是氧的同素异形体。臭氧最显著的特性是具有强烈的气味，臭氧的英文词为“OZONE”，来源于希腊语，意为“味道”。在常温常压下，臭氧是淡蓝色的具有强烈刺激性气味的气体。臭氧具有很高的氧化电位（2.076V），比氯（1.36V）高出50%以上，因此它具有比氯更强的氧化能力。臭氧是由氧按以下热化学方程式形成：3O3 →2O3-69kcal 由上式可见臭氧的形成是吸热过程,因此,臭氧分子极不稳定,可自行分解,伴随着分解过程全放出能量因此,臭氧比氧具有更高的活性和氧化能力。
臭氧在水中的溶解浓度大于氧。臭氧在水中的溶解一般遵循亨利定律。对臭氧在水中的溶解度的主要影响因素是温度和供气压力。由于臭氧采用在使用现场利用空气或氧气就地制备，制备出来的臭氧气体实际上是一种臭氧化气体，属于混合气体，其中含有大量的空气和氧气。而亨利定律表示的是某一单纯气体在水中的溶解规律，所以，臭氧在水中的溶解特性除了与上述的温度和供气压力有关外，还与供气中含臭氧的浓度有关。此外，在一定的大气压力下，臭氧在水中的浓度与供气中的臭氧浓度有关。虽然臭氧在水中的溶解度大于氧，但溶于水中的臭氧极不稳定，很容易分解。
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