臭氧是一種不穩定的活潑氣體。常溫常壓下，低濃度臭氧為無色氣體，15%的臭氧為淡紫色有魚腥味氣體。
臭氧的标準電極電勢為2.07V，超過高錳酸鉀（1.67V）、二氧化氯（1.50V）、氯氣（1.36V），僅次于氟氣（3.06V），因此臭氧具有很強的氧化能力。
一般說來，臭氧主要通過以下兩種途徑與水中的有機物發生反應：
一是直接反應途徑，即臭氧分子與有機物直接發生反應；
二是間接反應途徑，即臭氧首先在水中發生分解産生強氧化性的自由基，然後自由基再和有機物發生反應。
在十九世紀末二十世紀初，臭氧作為一種強的氧化劑和消毒劑在歐洲的水處理廠已經開始應用，主要起到殺菌消毒、去除藻嗅、氧化有機物等作用。
1、臭氧的殺菌作用比氯快15-30倍，因此用臭氧代替氯來對水進行消毒，效果更佳，且不會産生三氯甲烷等有害物質；
2、臭氧除藻方面，它可以通過氧化破壞藻類的細胞壁的方式，導緻細胞開裂死亡，使藻類由原本的囊泡狀、呈球形的狀态變為絮狀體，對于藻毒素也有較好的去除效果。
3、針對主要由水中的腐殖質和藻類等有機物分解而産生的嗅味，臭氧能破壞其化合物結構使其斷裂形成酮、酸、醛，同時破壞藻類的代謝也可去除嗅味。
4、與此同時，臭氧還能強化絮凝和過濾。
因此，臭氧氧化作為一種較安全有效的水處理技術，已經廣泛地應用于飲用水工藝中。
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