随着城市化、工业化进程日渐推进，生活废水、工业废气排放量逐年攀升，水环境污染问题和水质型水资源紧缺问题愈发严重。2020年7月，国家水利部发布的《2019年中国水资源公报》显示，2019年全省工业用水1217.6亿m3，占用水总数的20.2%。目前水质型缺水和资源型缺水已成为工业社会可持续发展的困局，仅仅通过控制用水量的节水方法会愈加阻碍社会和经济的发展。O3-BAC工艺可以解决单纯O3对有机物矿化度不高，生成的中间产物造成COD含量超标的问题。Du等研究发觉采用O3-BAC工艺对富含溴络合物、甲醛和AO的长江水进行深度处理，可将溴络合物和甲醛的质量度分别控制在10μg/L和20μg/L以下，AOC最高清除率达到63.25%。因而，该工艺对底泥中溶化性有机物有着较高的清除能力，近些年来被广泛应用于难降解污水的深度处理和中水回用领域。
活性炭是一种微孔性物质，其中直径在2nm以下的小孔表面积才能占到单位质量活性炭总面积的95%以上，中孔直径在2~100nm的可占总面积的5%以下，小孔和中孔丰富程度决定了其对底泥中各种有机物的吸附能力。因为其丰富的微孔结构，致使表面便于附着微生物，并渐渐产生生物膜结构，即生物活性炭(BAC)。BAC既有活性炭的吸附作用，同时也具有微生物的生化降解作用，二者可协同作用加强对有机物的清除。
研究表明，BAC对有机物的清除疗效不仅受微生物相关诱因影响外，主要取决于空床逗留时间(EBCT)，EBCT越长，有机物的清除率在一定范围内会越高。在BAC前段投加O3，将水底大分子有机物转化为小分子，能提高活性炭孔隙对有机物的吸附能力，同时可提升微生物的降解能力。如石化废水处理尾水底特点污染物是以乙二酸双(3-环己烯-1-基苯基)酯、邻苯二乙酸丁基环己酯、1-甲基-3,4-二氢异喹啉、2-羟基吖啶为代表的含不饱和键有机物，O3将其转化并降解为小分子，BAC将剩余小分子进行吸附并降解，出水主要有机物为邻苯二乙酸二甲苯，占比为83.4%。据悉，因为O3的氧化作用，残余的O3可转化为二氧化碳并溶化于水底，BAC床层处于富氧状态，致使好氧微生物处于活跃状态，BAC对后端O3氧化形成并吸附于活性炭中的可降解溶化性有机碳(BDOC)具有较好的降解能力，此功能可有效延长活性炭使用寿命。
反应器作为O3气液传热和氧化反应的主要场所，其构象对反应疗效具有较大的影响。目前实际应用中主要为鼓泡塔、管道接触器、板式塔、填料塔、喷淋塔和搅拌槽。在处理工业废气的应用中，因为其废气通常富含较多的杂质、各类金属离子，会造成管路接触器、板式塔、填料塔和喷淋塔内部较小的缝隙通道酸败或则堵塞，形成较高的维护成本。鼓泡塔在工业污水处理中的应用最为广泛，其结构简单、能耗较低，但其传热疗效相比其他反应器较差。目前对鼓泡塔增设内预制构件以提高效率的研究较多，秦岭等研究发觉筛板的引入可使塔顶部含气率由0.05提高至0.35。赵远方在塔体中加入列管内预制构件，可将空塔从约2倍塔径高度降低至约4倍塔径高度。张圆飞等发觉加入中φ25mm鲍尔环后鼓泡塔的气泡规格较为集中，主要处于3~6mm之间。周悦在塔内部增设square结构的内预制构件，在5种流速条件下可将传热系数提升27%~53%，O3转化率可提升12%~20%。
依照目前的主流研究，筛板、筛网可以通过改善反应器内气液分布状态、调整局部的气液流动速率来优化传热疗效，但也会在一定程度上降低气泡合并的机率。减振杆和导流筒可以通过降低反应器内紊流程度，并延长二氧化碳逗留时间来提高反应效率。因而，按照实际条件在反应器内部增设内预制构件是一种有效的提高反应效率的方法。
O3-BAC工艺具有有机污染物降解能力强和无二次污染的优势，O3和BAC的组合可使出水水质全面提升，同时可延长活性炭使用寿命，但是该工艺也存在活性炭价位高昂，容易附着钙镁离子而造成塔体酸败等弱项，需进一步研究探求。O3-BAC工艺作为一种低煤耗、无污染的深度处理技术，在饮用水、工业废气的深度处理方面有着宽广的应用前景。
