一般而言，化工廢水經過前端生化處理單元長時間的生化處理后，大量易生化和可生化的有機污染物均已大部分得到降解，而殘留于水中的微量有機物卻影響了污水的達標排放或回用。有研究顯示，化工廢水中殘留在后處理或外排水中的有機污染物主要包括兩類，*類為污水中原有的難生化有機物，例如外排水中微量的二甲酚、*酚、苯胺類、吡啶、吲哚類等長鏈、多環及縮聚類物質均屬難生化有機物，基本上不為生物所氧化。第二類為生化過程中產生的可溶性微生物產物（SMP），SMP是可以生物降解的，但是其降解速率很慢，僅為一般可生化有機物生化速率的幾十分之一或更低。顯然，此類污水再采用單純的生化處理效率極低。
原理
臭氧催化氧化技術屬于高級氧化水處理技術中的一個重要分支，主要通過直接反應和間接反應兩種途徑得以實現，將大分子、難以生物降解的有機物氧化成低毒或無毒的小分子物質，臭氧對有機物色度，臭味，濁度，都有很好的去除效果，更為重要的是其可以大幅提高廢水的可生化性，有利于后續的生化處理，從而保障廢水達標外排或中水回用。其主要原理為：臭氧分子在高效催化劑的催化作用下產生大量的羥基自由基團（?OH），該自由基團相對于臭氧具有更高的氧化能力（氧化還原電位E0 =2.85 V，臭氧E0 =2.07 V，反應速率常數大，羥基自由基與大多數有機物反應的速率常數在106～1010 mol-1.s-1），而且其幾乎可以無選擇性的對有機物進行氧化分解。該技術的關鍵點在于如何提高臭氧的吸收效率及轉化效率。
臭氧是一種強氧化劑，氧化還原電位2.07V，氧化性僅次于氟，可氧化降解大多數有機物，包括不飽和化合物、芳香族化合物、難生物降解有機物和危險有機物。臭氧催化氧化在催化劑作用下形成的·OH與有機物的反應速率更高、氧化性更強，幾乎可以氧化所有的有機物，如小分子有機酸、醛等，提高了有機物去除率，同時還具有較好的脫色、除臭殺菌作用口“。臭氧催化氧化對食品廢水、印染廢水、造紙廢水、煉油和化工廢水等有機污染物去除率在50%～70%左右，在合適催化條件下部分有機物去除率可達到90%以上。
劉和等采用臭氧氧化呋嗎唑酮廢水。濃度為500mg/L，pH為12.8，臭氧投加量29/L，BOD。/COD>o.3，可生化性顯著提高;臭氧投加量69/L時，脫色率達*，COD。，和TOC去除率分別達到95.9%和95.2%，有機污染物基本礦化*。李昊等[163采用臭氧氧化法處理印染廢水生化出水，進氣量為2.5L/rain、臭氧濃度為12.5mg/L、連續通氣時間為30min、反應時間為30min的條件下，廢水的COD去除率約為40%，色度去除率大于95%，處理后廢水色度小于5倍，COD45～70mg/L，可生化性提高，BODs/COD為0.2。
