臭氧作為強氧化劑，除了在水消毒中得到應用，在廢水脫色及深度處理中也得到廣泛應用。臭氧具有強氧化作用的原因，曾經認為是在分解時生成新生態的原子氧，表現為強氧化劑。目前認為，臭氧分子中的氧原 子本身就是強烈親電子或親質子的，直接表現為強氧化劑是更主要的原因。 染料顯色是由其發色基團引起，如：乙烯基、偶氮基、氧化偶氧基、羰基、硫酮、亞硝基、亞乙烯基等。這些發色基團都有不飽和鍵，臭氧能使染料中所含的這些基團氧化分解，生成分子量較小的有機酸和醛類，使其失去發色能力。所以，臭氧是良好的脫色劑。但因染料的品種不同，其發色基團位置不同，其脫色率也有較大差異。對于含水溶性染料廢水，如活性、直接、陽離子和酸性等染料，其脫色率很高。含不溶性分散染料廢水也有較好的脫色效果。但對于以細分散懸浮狀存在于廢水中的不溶性染料如還原、硫化染料和涂料，脫色效果較差。 影響臭氧氧化的主要因素有水溫、pH值、懸浮物濃度、臭氧濃度、臭氧投加量、接觸時間和剰余臭氧等。 用臭氧處理印染廢水，因所含染料品種不同，處理流程也不一樣。對含水溶性染料較多、懸浮物含量較少的廢水，可單獨采用臭氧或臭氧—活性炭聯合處理，一般都與其他方法聯用。當廢水中含染料以分散染料為主，且懸浮物含量較多時，宜采用混凝—臭氧聯合流程。
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