臭氧在用于飲用水消毒時具有極高的殺菌效率，但在應用污水消毒時往往需要較大的臭氧投加量和較長的接觸時間。其主要原因是污水中存在著較高的污染物如 COD 、 NO 2 -N 、色度和懸浮物等，這些物質都會消耗臭氧，降低臭氧的殺菌能力，只有當污水在臭氧消毒之前經過必要的預處理，才能使臭氧消毒更經濟更有效。臭氧與污水的接觸方式傳質效果也會影響臭氧的投加量和消毒效果。
1.臭氧投加量和剩余臭氧量
剩余臭氧量象余氯一樣在消毒中起著重要的作用，在飲用水消毒時要求剩余臭氧濃度為 0.4mg/L, 此時飲用水中大腸菌可滿足水質標準要求 . 在污水消毒時 , 剩余臭氧只能存在很短時間 , 如在二級出水臭氧消毒時臭氧存留時間只有 3-5min 。所測得的剩余臭氧除少量的游離臭氧外，還包括臭氧化物、過氧化物和其他氧化劑。在水質好時游離的臭氧含量多，消毒效果最好。
2.水質影響 主要是水中含 COD 、 NO2-N 、懸浮固體、色度對臭氧消毒的影響
3.臭氧與污水的接觸方式對消毒效果也會產生影響，如廣州臭氧發生器采用鼓泡法，則氣泡分散的愈小，臭氧的利用率愈高，消毒效果愈好。氣泡大小取決于擴散孔徑尺寸 , 水的壓力和表面張力等因素 , 機械混合器、反向螺旋固定混合器和水射器均有很好的水氣混合效果，完全可用于污水臭氧消毒。
4.接觸時間
臭氧消毒所需要的接觸時間是很短的，但這一過程也受水質因素的影響，另外研究發現在臭氧接觸以后的停留時間內，消毒作用仍在繼續，在最初停留時間 10min 內臭氧有持續消毒作用， 30min ，以后就不在產生持續消毒作用。
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