在飲用水處理中，自來水處理臭氧消毒設備的主要作用是氧化分解有機物，降低COD。臭氧將大分子有機物降解為小分子有機物，小分子有機物又降解為水和二氧化碳，并采用其他方法使有機物的去除更加經濟有效。在很多地區，水源水中的CODMn約為5-6mg/L，而新的飲用水標準規定CODMn應小于3mg/L，因此常規工藝不能滿足標準要求，臭氧處理是降解COD的有效方法之一。還能滅菌、消毒、除臭、除臭、脫色、去除鐵、錳等金屬離子，一般不產生二次污染物。臭氧作為消毒劑，對常見細菌、大腸桿菌、病毒等特別有效，其滅菌能力是氯系消毒劑的幾十到幾百倍。在足夠的CT（臭氧濃度×反應時間）條件下，可以控制對氯“兩蟲”的抗性。

現有的消毒方法主要有氯氣、二氧化氯、紫外線、臭氧等。臭氧滅菌效果好，不會造成二次污染；氯消毒技術應用廣泛，但氯消毒會產生“三因”物質，耐氯“二蟲”難以殺滅。單純的氯消毒并沒有達到治療效果，需要尋找其他方法來代替氯消毒。使用臭氧和紫外線消毒設備是一項昂貴的投資，不能保持管網的持續消毒能力。所以還沒有發現既有持續消毒能力又有較強消毒能力的含氯藥劑。氯和臭氧聯合使用是個不錯的選擇。在集中式水處理階段，利用自來水處理臭氧消毒設備對有機物進行降解和消毒，提高消毒效果，無二次污染。在供水管道中加入少量氯，在保持持續消毒能力的同時，減少氯的消耗和副作用。