随着人类生活不断提高水体富营养化氨氮、磷等营养盐问题和***环保局对污水排放标准一步步提高，沿用了许多年传统的“一级处理”及“二级处理”水处理工艺技术和设备，已经难以适应当今的高浊度和高浓度污水的处理要求，而且处理工艺流程长，系统庞大，而且还散发大量臭气。7mgO3/mgTOC的臭氧投加量氧化既定的原水，可将总THMs，HAAs，TOX的前驱物质分别去除20%～30%，继续增加臭氧投加量收效不明显。运营者要想达到新排放标准，需要从新再投入高额的资金扩建原有污水处理系统，加大占地面积使用和高额的污水处理设备及高额后期维护费用，然而,传统的污水深度处理再生回用技术系统(如活性炭过滤、微孔过滤、渗透膜净化等技术系统)***高、后期维护运行费用高，太多的运营者难以承受

废水处理中，去除粗大的杂质一般属于水的预处理部分。游泳池水的臭氧处理技术与饮用水处理基本相同，其普及应用有待于经济和认知水平的提高。悬浮物和胶体包括泥沙、藻类、病毒以及水中原有的和在水处理过程中所产生的不溶解物质等。溶解物有无机盐类、有机化合物和气体。去除水中杂质的处理方法很多，主要方法的适用范围可以大致按杂质的粒度来划分。由于原水所含的杂质和成品水可允许的杂质在种类和浓度上差别很大，水处理过程差别也很大。

污水处理一般来说包含以下三级处理：一级处理是它通过机械处理，如格栅、沉淀或气浮，去除污水中所含的石块、砂石和脂肪、铁离子、锰离子、油脂等。可能根据处理的目标和水质的不同，有的污水处理过程并不是包含上述所有过程。二级处理是生物处理，污水中的污染物在微生物的作用下被降解和转化为污泥。三级处理是污水的深度处理，它包括营养物的去除和通过加氯、紫外辐射或臭氧技术对污水进行消毒。可能根据处理的目标和水质的不同，有的污水处理过程并不是包含上述所有过程。

自1902年在德国帕德博恩建立了第YI大规模水厂以来，世界上已有数千个臭氧水厂，在欧洲已达到普及的程度，美国、加拿大、日本等***都在大力发展臭氧处理饮用水工程。在污水生化处理过程中，影响微生物活性的因素可分为基质类和环境类两大类：基质类包括营养物质，如以碳元素为主的有机化合物即碳源物质、氮源、磷源等营养物质、以及铁、锌、锰等微量元素。1980年加拿大蒙特利尔建成世界***大的臭氧水处理厂，日供水量230万吨，臭氧用量300kg/h。***新资料介绍，臭氧发生器单产量已达300kg O3/h，足够一个中等城市饮用水厂消毒使用。

我国由于经济发展水平限制，自来水厂应用臭氧消毒工艺比较少，北京、上海、抚顺等地在20世纪80年代建立了几个水厂，以北京田村水厂规模***大，臭氧装机总量15 kg/h，1997年昆明建成我国***大的臭氧水厂，臭氧装机总量33 kg/h，对提高供水质量发挥了重要作用。采用紫外消毒时，不同的对像菌致死所需的照射能量差异较大，另一方面原水水质对紫外杀菌效果也有影响，紫外线因在水中的穿透能力有限而难以达到理想效果。我国一些大型企业自供水采用臭氧消毒工艺比较积极，如大庆、胜利油田、燕山石化等臭氧水厂都在运行。