隨著經濟的快速發展和人們生活水平的不斷提高，我國城市污水處理面臨嚴峻挑戰。早期建設的污水處理廠和污水處理設施由于設計處理能力不足、處理工藝落后，已經無法滿足現有需求，嚴重影響了城鎮化進程。針對這種情況，政府相繼發布了《水十條》和《城市黑臭水體整治工作指南》，對全國水環境質量的改善及城市黑臭水體的整治提出了時間節點。各地方政府也相繼出臺了污水處理廠污染物排放標準。

       目前市政污水處理廠的來水中也時常會混入一部分工業廢水，使得原水組分比較復雜，難降解有機物含量較高，可生化性較差，這對污水處理廠CODCr達標造成很大的困難。尤其是水體中難降解的有毒有害有機物含量的增加，增大了對污水處理廠深度處理技術選擇的難度，也對污水處理廠的提標改造工作影響很大。據此，需要采用比常規生化處理工藝更有效的處理技術。近年來，高級氧化技術在污水處理廠的深度處理中的應用越來越多，常用到的技術包括Fenton試劑氧化技術、電催化氧化以及臭氧氧化技術等 。

       其中，Fenton試劑氧化技術是在酸性條件下利用Fe2+催化H2O2產生氧化性強、無反應選擇性的羥基自由基（·OH，氧化還原電位為2.80V），它能將難降解有機物氧化成二氧化碳、水，或者將有毒有害物質氧化成無害的物質；但該技術的缺點是引入雜鹽，反應條件苛刻，運營費用較高。電催化氧化技術在工程化的應用過程中，尚存在氧化降級效率較低、運行成本偏高的問題。在這些高級氧化技術中，值得一提的是臭氧氧化技術或臭氧催化氧化處理技術。

       臭氧氧化技術也是利用羥基自由基（·OH）去除廢水中難降解有機物。臭氧在被發現之后的一百多年里主要用于水體消毒，直到1998年，日本臭氧深度處理污水廠示范工程開始運行。由于其清潔無污染、氧化效率高、操作簡單等優點，已經成為去除廢水中高穩定性、難降解有機物的關鍵技術之一，在污水處理廠提標改造廢水深度處理過程中獲得了越來越多的青睞。