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臭氧在有機物里的氧化方面具有非常大的作用，臭氧對有機物有一定的氧化能力，用臭氧處理二級處理水和終端處理水，在有機物去除方面有以下特征：
1、青島潤澤技術部研究發現，能夠被臭氧氧化的有機物有：蛋白質、氨基酸、木質素、腐植酸、鏈式不飽和化合物和氰化物等等；
2、臭氧對有機物的氧化形成的中間產物主要有：甲醛、丙酮酸、丙酮醛、乙酸和類似等產物。廣加環技術部研究結果發現，如果臭氧足夠，還會繼續發生氧化，除乙酸外其他物質都可能被臭氧分解；
3、臭氧對有機物的氧化只能進行部分氧化，形成中間產物，難以到達形成CO2和H2O的完全無機化階段；
4、用臭氧處理二級處理水時，COD去除率與ph有關，ph升高可以使COD去除率提高，在降解BOD也會有很大的作用。
5、污水用臭氧進行處理，可提高污水的可生化性；
臭氧氧化法在廢水處理中主要是污染物氧化分解，主要有以下應用：
1、處理含氰廢水
利用臭氧的強氧化性將氰離子還原為毒性相對很小的離子，處理過程中不加入其它化學物質，處理后水質較好，操作簡單。
2、處理含酚廢水
利用臭氧的強氧化性經過多不反應將酚還原為鄰苯醌。
3、印染廢水處理
臭氧氧化法處理印染廢水主要是用于脫色，染料顏色主要是染料中的不飽和基團引起，臭氧能將這些不飽和鍵打開，生成小分子物質，使其失去顏色，但臭氧對硫化、還原、涂料等不溶于水的分散顏料的脫色效果較差。
