Zur Entfernung von organischen Abwasserinhaltsstoffen werden bevorzugt biologische Verfahrensstufen kombiniert und zur Abwasserreinigung eingesetzt. Die im Abwasser vorhandenen organischen Verbindungen, gemessen als chemischer Sauerstoffbedarf (CSB), lassen sich häufig aber nicht oder nur unvollständig biologisch abbauen. Somit verbleiben im aufbereiteten Abwasser organische Reststoffe, die einen nicht abbaubaren, auch als persistent bezeichneten CSB verursachen. Um diese Verunreinigungen zu entfernen, sind weitergehende Aufbereitungsschritte erforderlich, zum Beispiel eine Oxidation mit einem starken Oxidationsmittel oder eine adsorptive Abtrennung.
Der oxidative Angriff auf diese Verbindungen kann zu einem teilweisen oder wenn nötig zu einem vollständigen Abbau, der sogenannten Mineralisierung, führen. Bei einem unvollständigen Abbau werden die organischen Verbindungen in biologisch wieder verfügbare Bruchstücke umgewandelt. Diese lassen sich dann in einer nachgeschalteten biologischen Stufe, beispielsweise in einem Biofilter, aus dem Abwasserstrom entfernen.
Die Oxidation mit Ozon stellt eine Möglichkeit dar, um diese Verbindungen teilweise abzubauen. Je nach Ursprung und Zusammensetzung des Abwassers können aber auch stärkere Oxidationsbedingungen erforderlich sein, welche auf radikalischen Reaktionsmechanismen beruhen.
Für die Auswahl des geeigneten Advanced Oxidation Process (AOP) müssen die organischen Inhaltsstoffe weitergehend analysiert und die Abbaubarkeit überprüft werden.