Vaak bevatten afvalwater en riolering een verbijsterende reeks ziektekiemen en op koolstof gebaseerde of organische chemicaliën en verontreinigende stoffen. Het verwijderen van ziektekiemen en organische verbindingen is een cruciaal onderdeel van de afvalwaterzuivering en ozon is een van de chemicaliën die vaak worden gebruikt om het werk te doen. Hoewel het effectiever is dan chloor bij het vernietigen van ziektekiemen, heeft het enkele belangrijke nadelen.
Oplosbaarheid en activiteit
Als de dosis ozon te laag is, kunnen sommige van de ziektekiemen, en vooral die welke cysten kunnen vormen, overleven. Bijgevolg zijn hogere ozonconcentraties gunstig. Deze zijn echter moeilijk te onderhouden, omdat ozon 12 keer minder oplosbaar is in water dan chloor, dus de maximale concentratie van desinfectiemiddelen die u kunt bereiken, zijn veel lager als u ozon gebruikt. Bovendien breekt ozon zeer snel af, en hoe hoger de temperatuur of de pH, hoe sneller het vervalt. Als het water rijk is aan organische verbindingen of zwevende stoffen, kan er veel ozon worden verbruikt door reacties met deze andere verontreinigingen, waardoor er onvoldoende hoeveelheid beschikbaar is om te vernietigen ziektekiemen. Daarom is ozon geen economische optie voor afvalwater met zeer grote hoeveelheden zwevende stoffen of totale organische verbindingen.
Reactiviteit
De reactiviteit van ozon maakt het zo'n geweldig desinfectiemiddel. Diezelfde kracht gaat echter gepaard met enkele bijbehorende nadelen. Ozon kan reageren met veel metalen, waaronder metalen die worden gebruikt om afvalwaterzuiveringscontainers te vullen, dus operators moeten corrosiebestendige materialen gebruiken zoals roestvrij staal, wat de bouw van installaties duurder maakt. Bovendien maakt de reactiviteit van ozon het tot een giftige chemische stof, dus operators moeten fabrieken zo ontwerpen dat werknemers niet in contact komen met ozongas dat uit het water ontsnapt. Ook dit verhoogt de kosten van de behandeling van afvalwater met ozon.
Kosten
Ozon is moeilijker te produceren en te leveren dan chloor. Doorgaans genereren fabrieksoperators ozon door een elektrische stroom door lucht te laten lopen die tussen twee elektroden gaat, een techniek die corona-ontlading wordt genoemd. Ongeveer 85 procent van de energie-invoer naar een corona-ontladingssysteem wordt verspild in de vorm van warmte. Deze methode is extreem energie-intensief en de benodigde apparatuur is ingewikkelder dan chloreringssystemen, wat betekent dat ozongeneratie doorgaans duurder is dan de alternatieven.
Resten en bijproducten
Wanneer ozon reageert met organische verbindingen, ontstaat er een verscheidenheid aan bijproducten. Als het water bromide-ionen bevat, kan de behandeling met ozon gebromeerde verbindingen vormen, zoals het bromaation, dat mogelijk kankerverwekkend voor de mens is. Daarom moeten operators de pH controleren of het gebruik van ozon vermijden als het water rijk is aan bromidezouten. Ten slotte is ozon anders dan chloor omdat er geen resterend of overblijvend desinfectiemiddel is als het proces eenmaal is voltooid; elke ozon die niet reageert met verontreinigingen breekt volledig af. Dit maakt het moeilijker voor fabrieksoperators om in de gaten te houden hoe goed de desinfectie werkt, aangezien er geen resterend ozonniveau in het water is dat ze kunnen controleren.