Ozone được biết đến là chất có tính oxy hóa khử mạnh, hiệu quả của chúng trong việc xử lý nước cũng là điều được chứng minh và áp dụng từ lâu. Với cương vị là một cơ quan bảo vệ môi trường, EPA đã đưa ra thông tin chính thức về ứng dụng của ozone trong khử trùng. Tài liệu được đăng tải chính thức trên website epa.gov như một tài liệu hữu hiệu cho các cá nhân, tổ chức tiêu dùng khi có nhu cầu sử dụng ozone để xử lý nước thải. Thông tin tóm tắt được đưa ra dưới đây:
Khử trùng được coi là cơ chế chính để vô hiệu hóa/tiêu diệt các sinh vật gây bệnh để ngăn chặn sự lây lan của các bệnh lây truyền qua đường nước cho người sử dụng ở hạ nguồn và môi trường. Điều quan trọng là nước thải phải được xử lý đầy đủ trước khi khử trùng để bất kỳ chất khử trùng nào cũng có hiệu quả.
Ozone được tạo ra khi các phân tử oxy (O2 ) được phân tách bởi một nguồn năng lượng thành các nguyên tử oxy và sau đó va chạm với một phân tử oxy để tạo thành một loại khí không ổn định, ozone (O3 ), được sử dụng để khử trùng nước thải. Hầu hết các nhà máy xử lý nước thải tạo ra ozone bằng cách đặt một dòng điện xoay chiều điện áp cao (6 đến 20 kilovolt) qua khe hở phóng điện môi có chứa khí mang oxy. Ozone được tạo ra tại chỗ vì nó không ổn định và phân hủy thành oxy nguyên tố trong một khoảng thời gian ngắn sau khi tạo ra.
Máy ozone được đánh giá là thiết bị xử lý khí thải mang đến hiệu quả cao
Khi ozone phân hủy trong nước, các gốc tự do hydrogen peroxy (HO2 ) và hydroxyl (OH) được hình thành có khả năng oxy hóa lớn và đóng vai trò tích cực trong quá trình khử trùng. Người ta thường tin rằng vi khuẩn bị tiêu diệt do quá trình oxy hóa nguyên sinh chất dẫn đến sự tan rã của thành tế bào (ly giải tế bào). Hiệu quả của việc khử trùng phụ thuộc vào tính nhạy cảm của các sinh vật mục tiêu, thời gian tiếp xúc và nồng độ của ozone.
Không khí hoặc oxy tinh khiết được sử dụng làm nguồn cấp khí và được chuyển đến máy tạo ozone với tốc độ dòng chảy đã đặt. Nguồn năng lượng cho sản xuất được tạo ra bởi sự phóng điện trong khí có chứa oxy. Khi ozone phân hủy trong nước, các gốc tự do hydrogen peroxy (HO2 ) và hydroxyl (OH) được hình thành có khả năng oxy hóa lớn và đóng vai trò tích cực trong quá trình khử trùng. Người ta thường tin
rằng vi khuẩn bị tiêu diệt do quá trình oxy hóa nguyên sinh chất dẫn đến sự tan rã của thành tế bào (ly giải tế bào).
Khử trùng bằng ozone thường được sử dụng ở các nhà máy có kích thước trung bình đến lớn sau ít nhất là xử lý thứ cấp. Ngoài khử trùng, một ứng dụng phổ biến khác của ozone trong xử lý nước thải là kiểm soát mùi. Khử trùng bằng ozone là phương pháp ít được sử dụng nhất ở Mỹ mặc dù công nghệ này đã được chấp nhận rộng rãi ở châu Âu trong nhiều thập kỷ. Xử lý Ozone có khả năng đạt được mức độ khử trùng cao hơn so với clo hoặc UV, tuy nhiên, chi phí vốn cũng như chi phí bảo trì không cạnh tranh với các giải pháp thay thế hiện có. Do đó, Ozone chỉ được sử dụng một cách tiết kiệm, chủ yếu trong các trường hợp đặc biệt khi các giải pháp thay thế không hiệu quả