Sistemas de tratamento de águas residuais com ozônio expõem uma fonte de oxigênio, geralmente ar seco ou concentradores de oxigênio, ao gerador de ozônio (campo elétrico) em uma área contida. A exposição do oxigênio ao campo elétrico produz átomos de ozônio. Águas residuais em um tanque de tratamento são misturadas com ozônio, com tempo e quantidade de exposição ajustados via painel de controle. Finalmente, um sistema de difusão trata a água e o ozônio que não se degradou de volta ao oxigênio.
O ozônio pode ser usado para desinfetar água potável, remover odores e tratar águas residuais industriais e municipais. A exposição ao ozônio mata uma variedade de micróbios, incluindo Cryptosporidium, vírus da poliomielite e hepatite A, e bactérias E. coli, salmonela e cólera.
Sistemas de tratamento de águas residuais com ozônio lidam com vários volumes e podem ser grandes e estacionários ou portáteis. O ozônio, composto por três átomos de oxigênio ligados, retorna rapidamente a moléculas de oxigênio respirável. Ao contrário do cloro ou outros tratamentos químicos, águas residuais tratadas com ozônio e depois liberadas no meio ambiente não prejudicarão corpos d'água naturais.
O ozônio é corrosivo, então as águas residuais devem ser tratadas em tanques de aço inoxidável. Engenheiros de sistemas de tratamento de águas residuais não devem inalar ozônio, pois pode causar problemas respiratórios se inalado em altas concentrações. O tratamento com ozônio requer eletricidade, que pode não estar disponível ou ser economicamente viável.
Umidade, temperatura do ar e da água, componentes químicos da água, concentração de ozônio, suscetibilidade e tempo de contato com micróbios afetam a eficácia da desinfecção de águas residuais com ozônio. A "sobredosagem" de ozônio pode danificar nutrientes desejáveis na água tratada, o que impactará negativamente o crescimento de plantas se a água desinfetada for reutilizada para aplicações hidropônicas.
Não usar ozônio suficiente ou não permitir contato suficiente com contaminantes resultará em águas residuais não desinfetadas, que podem ter efeitos adversos na saúde ambiental ou humana. O tratamento adequado reduz significativamente a quantidade de resíduos sólidos e bactérias nas águas residuais.