COD(化学需氧量)：是在一定的条件下，采用一定的强氧化剂处理水样时，所消耗的氧化剂量。它反映了水中受物质污染的程度，化学需氧量越大，说明水中受有机物的污染越严重。COD以mg/L表示，通过水质监测仪器检测出的COD数值，水质可分为五大类，其中一类和二类COD≤15mg/L，基本上能达到饮用水标准，数值大于二类的水不能作为饮用水的，其中三类COD≤20mg/L、四类COD≤30mg/L、五类COD≤40mg/L属于污染水质，COD数值越高，污染就越严重。

从原理上，催化臭氧工艺与芬顿工艺氧化有机物的方法是相同的，都是依靠?OH。但产生?OH的途径不同。芬顿工艺是在酸性条件下依靠Fe2+催化H2O2，属同相催化。不仅要加化学药剂，中和后产生大量的铁泥和硫酸根。而催化臭氧依靠的是“过渡金属化合物”，催化剂是固相，异相催化，真正意义的催化剂，且在pH中性条件下催化，不产泥、不产盐。

臭氧虽然是种强氧化剂，能氧化很多种有机物。但要搞清楚一个概念：能氧化，并不等于能彻底氧化。将大分子有机物氧化成小分子醇、醛、有机酸等，有机物并没有去除，甚至TOC值没有变化。何况，臭氧并不能直接氧化生化出水中很多种有机物。大量实验表明，臭氧的直接氧化对大部分废水的生化出水，COD去除率仅10 – 20%。而催化后，臭氧分解产生?OH，不仅氧化能力更强，氧化有机物的种类也更多。

曾有工程界人士认为，在水处理中臭氧的应用有大量的工程实践，即指臭氧在给水中的消毒与在工业废水中的脱色。但臭氧在深度处理中应用，与前两者完全不同。消毒，仅需破坏细胞的生理功能，不需要改变有机物分子形态;脱色，也仅需要改变分子结构中显色基团;而深度处理要求将有机物彻底氧化。在投加量上，消毒仅需2 – 3 ppm;而在深度处理中需投加上百个ppm;更需要使用催化剂。随便说一句，给水中臭氧—活性炭工艺，活性炭主要是吸附功能并作为微生物载体;臭氧则氧化分解水源水中的腐殖酸类大分子有机物。活性炭并不是臭氧的催化剂，否则微生物功能受到损害。

“过渡金属的化合物是臭氧催化剂”。铁，是过渡金属，它的化合物也是催化剂。据报道：Fe3O4、Fe2O3都有催化功能。我们开发的催化剂主要涉及FeOOH，FeOOH有各种晶型，α-、γ-、β-、ε-等等，已取得发明授权的催化剂种类有四种：(1)铁矿与木屑还原焙烧形成颗粒，再经表面改性;(2)由芬顿铁泥制备的FeOOH;(3)由红土镍矿分离制备的FeOOH;(4)铁屑表面改性。关于纯物质的催化能力，有种学术观点认为：固相中有OH的过渡金属化合物，易于催化形成?OH。但各种催化成份的催化能力，在工程实践的意义并不大，主要是催化剂总量。大部分通过浸渍、烧结制备的催化剂，催化成份的量仅有几十个微米厚。我们的催化剂与之不同，第(2)、(3)种里外都是有效的催化成份。第(1)、(4)种在氧化环境中催化剂表面保持并可重新形成有效的催化成份，所以有持久的催化能力。

从原理上，催化臭氧工艺与芬顿工艺氧化有机物的方法是相同的，都是依靠?OH。但产生?OH的途径不同。芬顿工艺是在酸性条件下依靠Fe2+催化H2O2，属同相催化。不仅要加化学药剂，中和后产生大量的铁泥和硫酸根。而催化臭氧依靠的是“过渡金属化合物”，催化剂是固相，异相催化，真正意义的催化剂，且在pH中性条件下催化，不产泥、不产盐。

铁屑经表面经改性形成FeOOH，一方面是催化成份，有效地催化臭氧;另一方面又是纯化成份，保护铁屑内的零价铁。因此，改性铁屑在催化臭氧反应器中成为化工意义的填料，且比表面积比商品填料拉西环、鲍尔环高出七-八倍。铁屑基催化剂成品做成规整化填料，或称单元化填料，如“蜂窝或沙琪玛”形状，大大提高了工程上的催化效果。(1)规整化填料，避免了运输和使用过程中填料表面相互摩擦，从而保护表面改性所形成的有效催化成份FeOOH; (2)沙琪玛状单元化填料孔隙率虽大，孔隙孔径却很小。因为?OH在水中的寿命只有纳秒级，即：?OH不可能通过水流扩散传质，去氧化液相主体有机污染物;只能通过微观传质(如布朗运动)，就近氧化液体中有机物。孔径很小的规整化填料为此创造了条件。顺便指出：流化态的催化剂，若使用量较小，难以起到工程意义的催化效果。在适宜的参数范围内对铁刨花进行压缩，保证铁屑基规整化填料具有较大的比表面积、较大的孔隙率、较小的孔径范围、较大的孔隙连通率，是制作规整化填料的关键。

在臭氧消毒中，臭氧浓度很低，因此对臭氧发生器没有什么要求。在深度处理中，臭氧投加量大;且氧化反应困难，从反应动力学角度，希望臭氧浓度高;因此，供气浓度高的臭氧发生器是选择的方向。随便说一句，即使臭氧浓度很高的供气，气体中绝大部分仍然是氧气。 臭氧发生器，有的使用纯氧源，有的使用空气源。除臭氧供气浓度外，空气源将会给深度处理中总氮的去除带来负面影响，不建议采用。这是我们的研究成果。

效果好的当然是塔式反应器，钢结构，一般在水量3000M3/d以下时使用;在水量5000M3/d以上时，从工程经济考虑，只能使用钢筋混凝土结构，流型设计为折流式，但水力停留时间、催化剂量等应适当放大。对于钢筋混凝土结构的反应器，我们已经开发出成品的单元化填料。

水质不同，催化臭氧氧化的效果差距很大，即使同一行业的废水，效果也有很大的差异，解决这一问题的方法就是小试实验。实践结果：(1)绝大部分的废水(约占99%)，催化后均提高了COD的去除率;(2)大部分工业废水，经催化后COD的去除率提高幅度约60 – 150%左右;大部分工业废水，经50至120分钟的催化臭氧氧化，COD的去除率在50 – 70%之间。我们已做过多种行业废水的中试研究(塔高8米，处理水量在100M3/d左右)，包括印染废水、煤化工废水、精细化工(农药、医药)废水、电子(液晶显示)行业废水等。万吨级废水处理，已有数项正在工程施工。