臭氧（O3）是氧的同素异形体，具有特殊气味，无色及不稳定的特性，是一种强氧化剂。臭氧消毒法具有不增加水的嗅和味、不产生有毒有害的副产物、消毒速度快、效率高、设备操作简单、便于运行管理和实现自动化等优点,已广泛应用于医疗、卫生、食品、居民日常生活等许多领域，臭氧因此被称为“绿色消毒剂”。
1 臭氧的反应特性
1.1臭氧氧化特性
臭氧是一种仅次于氟的理想强氧化剂，在水中形成OH自由基的氧化能力几乎与氟相当。可以氧化水中污染物质，将污染物质分解成为无害物质。这种方法称为氧化处理，在水处理技术中占有非常重要的作用，被人们视为绿色处理技术，并越来越受到重视。
1.2臭氧脱色特性
有机色团多为二重结合的不饱和化合物，水中的O3极易切断二重结合键后脱去颜色和除去恶臭味。臭氧具有极强的脱色能力。
1.3臭氧除臭特性
在工业活动过程常常有恶臭产生，恶臭的分子结构中常有-SH、=S、-NH2、=NH、-OH、-CHO等官能团。臭氧极易切断其化学结合键而除掉恶臭味。
1.4臭氧杀菌特性
臭氧与细胞膜接触时，破坏存在膜上的酶的功能，使膜的选择透过性变坏，进而使细胞膜受损伤促使其死亡。对氯产生抗药性的过滤病原体及原生物等有着广谱性杀菌作用，又不会使细菌产生耐药性。
1.5臭氧防正结垢
臭氧能防止发电厂的冷却水管结垢，抑制其热效率下降，减除更换冷却水管的麻烦。
2 臭氧的制备方法
臭氧在空气中的半衰期一般20～50分钟，随温度与湿度的增高而加快；臭氧在水中半衰期约为35分钟，其长度随水质与水温的不同而异；因其半衰期太短，一般采用现场制备。臭氧的产生可采用电晕放电法、电解法与紫外线法。目前应用较多的是电晕放电法和电解法，紫外线法应用较少。
2.1电晕放电法
原理是用高压高频电流电离空气或氧气以产生臭氧。其方法是先将氧气或空气经干燥等预处理，再使之进入放电室电离。该法只能得到含有臭氧的混合气体，不能得到纯的臭氧，设备费用高，且可产生有毒的氮氧化物。目前应用的此类臭氧发生器有板式和管式两种，板式臭氧发生器臭氧产量较高；管式臭氧发生器有立管式和卧管式两种，产量较低。
图1 电晕放电法制备臭氧
1.2电解法
近年，国外多利用电解法产生臭氧，该法创始于1840年。其原理是用低压直流电电解水，使其在特制的阳极界面氧化产生臭氧。电解法在阳极析出臭氧，阴极析出氢气。该发生器可产生较高浓度臭氧，且产物中无有害的氮氧化物，因而具有广阔的应用前景，国内已有研制和生产。
图2 电解法制备臭氧
1.3紫外线法
波长短于200nm的紫外线能使空气中的氧分子电离，产生臭氧。高臭氧紫外线灯即是利用紫外线产生臭氧，通过紫外线和臭氧的协同作用以杀菌。这种方式所产生的臭氧量较低，应用也较少。
