臭氧-生物活性炭工藝是將臭氧化學(xué)氧化、臭氧滅菌消毒、活性炭物理化學(xué)吸附、生物降解四種技術(shù)結(jié)合為一體的工藝，即在傳統(tǒng)水處理工藝的基礎(chǔ)上，以預(yù)臭氧氧化代替預(yù)氯化，生物活性炭濾池設(shè)在快濾池之后。首先，使水中的有機(jī)物及其他還原性物質(zhì)在預(yù)氧化作用下初步氧化分解，以減輕生物活性炭濾池的有機(jī)負(fù)荷，同時(shí)臭氧能將水中難以生物降解的有機(jī)物氧化斷鏈、開環(huán)，將大分子有機(jī)物氧化為小分子有機(jī)物，提高原水中有機(jī)物的可生化性和可吸附性，從而降低活性炭床的有機(jī)負(fù)荷，延長(zhǎng)活性炭的使用壽命。
另外，由于臭氧在水中自行分解為氧，活性炭柱進(jìn)水含有較高濃度的溶解氧，為好氧微生物提供了很好的氧環(huán)境，而且活性炭表面吸附的有機(jī)物又為好氧微生物提供了養(yǎng)料，有機(jī)物因被轉(zhuǎn)化為二氧化碳和生物量而被去除，從而在一定程度上使活性炭再生，即大大地延長(zhǎng)了活性炭的使用壽命和再生周期。
經(jīng)過臭氧處理后進(jìn)行活性炭處理主要有三個(gè)好處：
1、破壞水中殘余臭氧，一般發(fā)生在初期炭層的幾厘米處；
2、通過吸附去除化合物或臭氧副產(chǎn)物；
3、通過活性炭表面細(xì)菌的生物活動(dòng)降解物質(zhì)。
實(shí)驗(yàn)研究表明，在活性炭處理過程中，同時(shí)發(fā)生快速吸附、慢速吸附和生物作用。臭氧-生物活性炭工藝運(yùn)行之初，活性炭具有較大的吸附容量，起主要作用的是快速吸附，既可以吸附小分子物質(zhì)，也可以吸附非生物降解的大分子有機(jī)物。隨著過濾器吸附能力飽和運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的增長(zhǎng)，大量的有機(jī)物積累在活性炭表面，活性炭的吸附容量逐漸減少，吸附速度也隨之下降，以慢速吸附為主，與此同時(shí)生物活動(dòng)開始，并逐步達(dá)到生物吸附平衡，大約要運(yùn)行5-20天的時(shí)間，活性炭表面才會(huì)出現(xiàn)明顯的生物活性。
在臭氧-生物活性炭法進(jìn)行水處理的過程中，臭氧與生物活性炭?jī)烧叩淖饔檬腔パa(bǔ)的。臭氧與有機(jī)物的主要反應(yīng)是破壞碳化物的雙鍵產(chǎn)生酮和醛，這些產(chǎn)物是管網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)細(xì)菌的養(yǎng)料，如果在處理過程中沒有去除這些養(yǎng)料，細(xì)菌就會(huì)在管網(wǎng)中迅速滋生。為了避免這種現(xiàn)象，可以采用適當(dāng)?shù)纳锾幚恚纾夯钚蕴炕蚵秊V池，利用濾料表面的細(xì)菌將這類化合物降解去除；也可以在處理廠出水前投加少量氧化劑，如：Cl2、ClO2等，如果沒有活性炭這種生物過濾器，就需要增加這類氧化劑的投加量。但絕大部分可溶有機(jī)物被活性炭上的生物去除后，則大大減少了這類氧化劑的投加量，這也同時(shí)降低了新的氣味和色度的污染問題。可根據(jù)檢測(cè)管網(wǎng)的細(xì)菌量來不斷調(diào)整臭氧的投加量，使加氯量降低50%。