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臭氧氧化方式被证明是一个非常有前景的处理方案，可以去除市政污水处理厂中的药物，内分泌干扰物和病原体。各种不同的研究详细的展现了臭氧在不同废水中的反应行为。比较氯氧化及其它高级氧化工艺，如UV/H2O2，臭氧处理显示出了它的优势。即使是在污水源头，臭氧反应快(非自由基机理)，尤其是和与很多被监测的化合物。因此，即使在5至10 mg/L相对较低的臭氧剂量时也能达到的处理效果(处理率＞90％)。它可以显着减少某些污染物的浓度，病原菌并消除雌激素样作用。臭氧处理的运行成本每m3处理水为0.01至0.02欧元。臭氧处理步骤在不同处理工艺流程的整合，如:生物-臭氧-生物过滤-紫外线，使处理厂经营者可以满足未来法规关于持久性物质及消毒目标。