臭氧作为一种强氧化剂、消毒剂、精制剂、催化剂等被广泛应用于石油、化工、纺织、食品、制药及香料等部门。1905年起臭氧开始用于水处理，现在世界上已有3000余个水场使用臭氧处理水，它可以解决饮用水的一些质量问题。目前，日本及欧洲的大部分国家已把臭氧技术应用于医疗器械、餐具杀菌等。臭氧作为氧化剂在纺织、印染、造纸、除臭氧的最大特点是气体，并具有较强的氧化能力。它的氧化能力仅次于氟而高于氯，效率高而无有害残留物，因而具有广泛的应用领域。
臭氧具有极强的氧化能力，因此具有极强的杀菌作用、脱色、脱臭、脱味作用及分解作用。
杀菌可用于：上、下水，游泳池水，饮料水等的杀菌消毒；食品贮藏室内杀菌消毒：医院、学校、幼儿园、办公室、食品加工厂、制药厂等空气净化；器具类杀菌消毒，医院污水、生活污水的杀菌消毒等等。
脱色、脱臭、脱味作用可用于：粪便处理、给排水的脱色除味、养殖场除臭等，下水道的净化脱臭。
氧化：无机物的氧化，水中陈铁、锰，含氰废水的处理，矿石处理等。有机物氧化分解，工业废水处理，微污染水处理，COD消除等，表面活性化，表面属性（炭黑表面属性、纤维表面属性、塑料表面属性），香料的合成，改变结构等。内燃机燃烧剂，火箭氧化剂等。
1、 二次加压给水臭氧消毒系统
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2、 中水回用
建设部《城市中建设部《城市中水设施管理暂行办法》中将中水定义为：部分生活优质杂排水经处理净化后达到《生活杂用水水指标》（CJ25.1-89）,可以在一定范围内重复使用的非饮用水。中水其实就是再生水，之所以叫中水，是沿用了日本的说法，通常人们把自来水叫做“上水”，把污水叫做“下水”，而中水的水质介于上水和下水之间，故名“中水”。
3、 矿泉水生产工艺
自来水等饮用水在我国目前普遍使用氯剂消毒。而使用氯法有严重的二次污染问题存在。1973年起，荷兰、加拿大、美国等国相继发现用氯消毒後的自来水中会产生卤代有机物（氯仿、氯胺等），经动物实验证明有致癌危险。况且氯消毒易受温度和PH值影响。馀氯还会影响饮用水的口感，特别对於饮料用水，馀氯会使碳酸饮料等饮料制品产生氯的臭味。
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。而且紫外消毒不能像馀氯那样维持消毒效果。
臭氧具有比氯更强的氧化消毒能力，不但可以较彻底地杀菌消毒，而且可以降解水中含有的有害成分和去除重金属离子以及多种有机物等杂质，如铁、锰、硫化物、苯、酚、有机磷、有机氯、氰化物等，还可以使水除臭脱色，从而达到净化水的目的。臭氧适应能力强，受水温、PH值影响较小。臭氧适应范围广，不受菌种限制，杀菌效果比氯消毒和紫外消毒效果好。与氯不同的是残余臭氧可以自行分解为氧气，不会产生二次污染。臭氧处理後的水无色无臭，口感好，能改善饮用水品质。
故此，为了提高瓶装饮用水的质量和延长保质期，国际瓶装水协会（IBWA）建议采用臭氧处理。在臭氧处理前，瓶装水一般用反渗透、纳滤、超滤去除天然水中99%的有机物，降低臭氧的用量。
4、 游泳池水处理
游泳者身体与池水直接接触，池水会进入人嘴内，如果池水不卫生，会引起眼、耳、鼻、喉、皮肤和消化器官等疾病。严重者会引起伤寒、霍乱、梅毒、赤痢等病的传染。同时池水还会受到游泳者自身所带细菌的污染，故必须设置池水消毒杀菌装置。传统的消毒方法有氯化消毒、臭氧消毒、照射消毒和碘化消毒。当今常用的消毒方法通常为前两者即氯化消毒和臭氧消毒。
氯化消毒常规消毒剂有氯（通常为液氯）、次氯酸钠、二氧化氯、氯胺、漂白粉、漂白精和氯片等。
氯化消毒的特点是： 1） 杀菌效果好； 2）有持续消毒功能。
缺点是：1） 有气味并对眼和呼吸道有刺激作用；2） 对池子结构、设备和管道有腐蚀作用；操作管理水平要求高，否则会发生安全事故；3） 长期与池水接触会使人的头发变色发黄，影响美观； 4） 最为严重的、几乎公认的是，氯化消毒的氧化过程中产生的氯的衍生物可能是致癌物质，在谈癌色变的今天，尤其令人畏惧。宜谨慎用之。
臭氧消毒的特点：
1）反应快、投量少，臭氧能迅速杀灭扩散在水中的细菌、芽孢、病毒且在很低的浓度时既有杀菌灭活作用；
2）适应能力强，在PH5.6-9.8，水温0-37℃的范围内，对臭氧的消毒性能影响很小；
3）在水中不产生持久性残馀，无二次污染；
4）臭氧的半衰期很短，仅二十分钟；
5）能破坏水中有机物，改善水的物理性质和器官感觉，进行脱色和去嗅去味作用，使水呈蔚蓝色，而又不改变水的自然性质。
臭氧消毒的缺点：
1） 因臭氧不易溶於水中，且不稳定，故其无持续消毒功能，应设置氯消毒与其配合使用，
2）臭氧有毒性，池水中不允许超过0.01mg/l；空气中不允许超过0.001mg/l；
游泳水臭氧消毒应用已得到广泛，其处理效果和优点已被公认，国外应用极为普退。我国广州天河游泳馆、北京亚运村游泳馆，shui等都采用臭氧消毒，池水清澈透明，彻底解决了氯消毒刺激眼睛皮肤及设施发黄的难题。
5、医院污水处理
医院污水用臭氧消毒与其它方式消毒的比较
1）．臭氧消毒克服了其它方式在运输、储存和处理过程中的危险。
2）．臭氧消毒接触时间短，能改善水质，是一种优良的消毒剂。
3）．臭氧能杀灭其它方式如氯等不能杀灭的病毒、芽孢等。
4）．臭氧消毒作用不受废水中氨氢含量及PH值的影响。
5）．臭氧可以廉价的空气或氧气为气源制备而得。
6）．由于如今的臭氧发生器能耗大大降低，体积越来越小，运行稳定性大大提高，加之目前电费较低，电能充足因而臭氧在污水处理上的应用，愈来愈占有明显的优势。
7）．臭氧发生器的价格与次氯酸钠、氯、二氧化氯发生器的价格相当
