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臭氧與水混合后形成的臭氧水溶液具有很強的殺菌作用。它能夠迅速廣泛地殺滅多種微生物和致病菌，當其濃度達到2mg/L時，即可將大腸桿菌、*、細菌的芽孢、黑曲霉、酵母等微生物殺死。實際生產中，灌入桶或瓶內的臭氧水濃度應該在0.5mg/L以上，否則無法保證殺死包裝材料上殘留的微生物，很可能會造成這樣的結果，產品入庫檢驗時，由于低濃度臭氧的抑菌作用，活菌的檢出率較低，但放置一周后，由于細菌的生長繁殖，復檢時的檢出率可能會很高。
臭氧的殺菌消毒效果主要取決于水中臭氧的含量。水中臭氧的含量越高，殺菌的效果越佳。而水中臭氧的濃度又取決于進入水中的臭氧氣體濃度、水溫和臭氧在水中的分散程度。當通入的臭氧氣體濃度越高，水溫越低，臭氧在水中的分散程度越高。臭氧與水的混合越充分，水中臭氧含量越高，殺菌效果自然越好。
另外臭氧發生器中的關鍵部件是放電管，放電管的效率高，產生的臭氧氣體濃度高，在實際使用過程中，若進入放電管中的氣體含有水份和油污，會大大降低放電管的工作效率。因此，進入放電鑒定中的壓縮空氣或氧氣必須嚴格的除水除油（由空壓機帶入）處理，也即在生產上必須不定期對氣體的預處理系統進行檢驗，也可以從每天測定的臭氧水中臭氧的含量結果進行分析，發現問題及時處理。