臭氧氧化技术用于废水处理有如下2种情况：(1)臭氧作为预处理或后处理，与其他方法联合使用，如絮凝+臭氧、臭氧+生物滤池(生物活性炭法等)、臭氧+膜处理;(2)臭氧自身氧化处理，如：臭氧、臭氧-双氧水、臭氧-双氧水/UV光氧化、臭氧/UV光氧化、臭氧-固体催化剂(固体催化剂如活性炭等)。
1臭氧氧化作为预处理或后处理与其他方法联合使用
1混凝-臭氧氧化技术
混凝-臭氧氧化技术是在投加混凝剂条件下，利用臭氧氧化技术处理废水。臭氧能改变水中悬浮物的性质，从而改变混凝操作单元去除效果，此方法可使水中悬浮颗粒变大，使处于溶解状态的有机物变成可混凝胶体颗粒，从而减少混凝剂投加量，降低化学药剂耗量。西南石油大学杨德敏利用混凝-臭氧氧化处理焦化废水的生化出水，考察混凝剂聚合氯化铝(PAC)投加量、臭氧投加量、pH和反应时间对混凝-臭氧氧化去除COD和色度的影响。研究结果表明，在综合考虑处理成本和降解效果的前提下，COD去除率达到80.5%，色度降低到96.4%，比单独使用臭氧氧化分别提高了18.9%和29.1%，处理出水COD质量浓度为53.8mg/L，色度降低到6倍，达到了国家污水综合排放一级标准。在专利中公布了一种难降解工业废水的处理工艺及装置。通过先采用臭氧对废水预氧化处理，然后用催化剂X结合臭氧进行氧化处理，处理后的废水经絮凝沉淀，上清液用催化剂Y结合臭氧进行深度处理。处理后的废水经絮凝沉淀达标排放。此方法处理制药、化工、印染、焦化造纸等难生物降解的工业废水，COD去除率可达到95%以上。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
2臭氧-生化法
利用臭氧催化氧化联合生物活性炭滤池处理废水专利近几年有较多报道，统称为利用臭氧预处理废水，破坏水中难降解有机物，提高可生化性，再利用活性炭生物滤池进一步处理的技术。该技术充分利用了臭氧的强氧化性、也利用了生物滤池的成本优势，两者结合后处理效果良好。赵东风等研究二期炼油污水深度处理，实验结果表明，以炼油企业二级处理达标排放污水为处理对象，采用臭氧-生物活性炭工艺处理二期炼油污水COD、氨氮和石油烃类的平均去除率分别为94%、96.1%和91.9%，出水符合循环水补水要求。戴文军等采用一种经济合理的炼油污水深度处理工艺“浮选-生物过滤-臭氧催化氧化-高效过滤”，对辽河石化分公司污水场生化二沉池出水进行了中试实验。结果表明，出水的主要指标COD、总铁离子、总磷、油含量等均达到工业排水的要求。
4.1.3臭氧-膜处理技术
专利公布了一种臭氧催化氧化-陶瓷膜过滤深度处理焦化废水系统，通过臭氧催化氧化与陶瓷膜分离联用实现了粉末催化剂在动态反应器中的应用。反应系统确保在单一反应器中分段进行臭氧氧化和催化臭氧氧化，降低了单独臭氧氧化和催化臭氧氧化过程中的传质阻力，提高了羟基自由基利用率和有机物去除率，最终实现了焦化废水深度处理出水COD、色度和浊度达标。专利公布了一种用于废水深度处理的臭氧-光催化氧化-膜分离集成方法及集成装置。首先通过气液混合器将臭氧-氧气的混合物溶于废水中，然后进入光催化反应器，在催化剂作用下进行氧化反应，最后经陶瓷膜过滤器分离后，废水达标排放。此方法具有废水处理效率高、催化剂回收率高、臭氧利用率高及膜的使用寿命长等优点。