臭氧是一種強(qiáng)氧化劑，氧化能力要大大高于氯和二氧化氯。隨著社會的不斷發(fā)展，對于水資源的要求也是越來越高，在一些發(fā)達(dá)國家已經(jīng)開始使用臭氧等一些氧化技術(shù)進(jìn)行污水處理，從而能夠更好地確保水的質(zhì)量。

目前臭氧化過程主要包括兩個方面：一直接進(jìn)行臭氧反應(yīng)。二間接進(jìn)行催化反應(yīng)。

在直接進(jìn)行臭氧氧化反應(yīng)的過程中主要采用兩種方式，即偶極加成反應(yīng)以及親電取代反應(yīng)。對于偶極加成反應(yīng)主要是因?yàn)槌粞醯木哂信紭O結(jié)構(gòu)，因此在發(fā)生反應(yīng)的過程中會和含不飽和鍵的有機(jī)物進(jìn)行加成反應(yīng)，從而達(dá)到要求。對于親電取代反應(yīng)主要是因?yàn)閹в形娮踊鶊F(tuán)的芳香族類化合物，包括－COOH、－NO2、－Cl等基團(tuán)，他們和臭氧很難進(jìn)行反應(yīng)，因此在發(fā)生該類反應(yīng)的時候會具有一定的選擇性。通常情況下，臭氧直接氧化有機(jī)物最好是在酸性的條件下發(fā)生，其雖然反應(yīng)非常慢，但是具有很好的選擇功能，氧化產(chǎn)物也為有機(jī)酸類，再次發(fā)生氧化比較困難，同時每一個有機(jī)物的反應(yīng)速度也相差很大。

雖然臭氧的氧化性非常強(qiáng)，但是因?yàn)榫哂泻芨叩倪x擇性，因此在發(fā)生反應(yīng)的過程中很難進(jìn)行污水的去除。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對于這方面的研究也是越來越多，在進(jìn)行臭氧水處理方面也不斷地進(jìn)行完善，目前會使用均相催化和非均相催化臭氧來達(dá)到有機(jī)物降解的目的。

間接催化反應(yīng)主要是臭氧能夠直接或者是通過觸發(fā)反應(yīng)、增殖反應(yīng)以及終結(jié)反應(yīng)產(chǎn)生的自由基氧化許多種化合物，對于每一種反應(yīng)都會有不同的自由基產(chǎn)生。自由基和水中有機(jī)物反應(yīng)的速度非?？欤瑫r不需要進(jìn)行選擇，在其中非常關(guān)鍵部分是羥基自由基。羥基自由基是最為常見的一種氧化劑，其氧化電極電位只小于氯，其優(yōu)點(diǎn)是能夠快速的和有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)，并且不需要進(jìn)行選擇，容易和氣不同位置的有機(jī)物進(jìn)行反應(yīng)，產(chǎn)生易氧化的中間產(chǎn)物。對于這些自由基因?yàn)樗俣确磻?yīng)速度非?？?，目前反應(yīng)的速率已經(jīng)達(dá)到了106～109L/mol?s，因此每一種有機(jī)物的催化臭氧反應(yīng)速度都差不多，因此也就造成了自由基型反應(yīng)選擇性低。