臭氧在水中有两个主要反应途径：

一是臭氧直接氧化；

二是通过形成羟基自由基而进行自由基氧化，即属于高级氧化，

具体如下所示。 

1）污染物+O3→产物或中间物特点：有选择性，速度慢。

 2）污染物+HO·→产物或中间物 

特点：无选择性，HO·（E0=2.8V）电位高，反应能力强，速度快，可引发链 反应，使许多有机物彻底降解。

臭氧催化氧化技术是臭氧在催化剂的催化作用下，在水中形成具有强氧化作用的羟基自由基·OH（E0=2.8V），利用具有强氧化作用的羟基自由基·OH，并兼具电化学反应，对废水中的有机或无机物进行氧化还原反应，进而达到分解、脱稳、 吸附、凝聚等作用，去除废水 COD 并提高废水的 B/C 比。臭氧催化氧化技术特别 适用于可生化性较差的废水处理。 

催化臭氧化主要有以下几个机理： 

①通过催化剂强化产生更多的具有极高氧化还原电位的羟基自由基，使得有机污染物得到完全的降解； 

②通过催化剂与水中的有机污染物发生络合反应，使有机污染物更易于被氧化分解；

③通过催化剂使臭氧和有机物得到富集，从而加快有机物的氧化分解速度。 

其技术特点主要有以下几点： 

①工艺流程短，设备简单，处理单元小而紧凑，占地面积小，用电设备少，耗电量低，运行费用低，操作方便且可自动控制，简化对现场操作的要求。 

②当水量水质发生变化时，可进行水质水量的调节，适应能力强，耐冲击负荷能力强。

③能与其它技术（如生化法）相结合，充分发挥各自的优势，更进一步提高处理效果。