自来水深度处理根据臭氧活性炭处理工艺的特点，主要开展以下监控：
原水中有机物总量以及处理工艺对有机物的去除情况监控，主要以耗氧量、UV254、TOC三指标进行监控；对氨氮、色度去除情况的监控；通过对水样的挥发性有机物扫描，对三卤甲烷前驱物去除情况的监控；对pH、亚硝酸盐氮变化情况监控，记录水温；对深度处理工艺对臭氧消毒副产物的监控，主要监控溴酸盐、甲醛。同时，每半年取样检测活性炭性能，测定碘吸附值、亚甲基蓝吸附值、强度、粒径分布。
自来水深度处理工艺利用臭氧的氧化作用，初步氧化分解水中的一部分简单的有机物及其它还原性物质，以降低生物活性炭滤池的有机负荷。
同时，臭氧氧化能使水中难以生物降解的有机物，如天然有机物断链、开环，氧化成短链的小分子物质或分子的某些基团被改变，从而使原来不能被生物降解的有机物转化成可生物降解的有机物，减少大分子极性污染物，BOD浓度得到提高，所以提高了处理水的可生化性，同时使个别有机物转化为DOC，如腐殖酸等，分解后的小分子有机物，极性和亲水性得到改善，更容易被活性炭吸附和附着在活性炭上的细菌生物降解；臭氧氧化能够改变有机物生色基团的结构，形成的中间氧化物更易于活性炭吸附，强化了活性炭的脱色效能。
自来水深度处理是传统的四步法工艺，水源经过水泵房取水到水厂加絮凝剂、反应沉淀后进行砂滤，加氯消毒后通过管道进入千家万户。如果是高层用户，还需通过楼顶的水塔进行二次供水。这些工艺主要目的是消除水中病原微生物。但传统的净化方式随着污染的加剧，已经难以适应需求。
现在新增的自来水深度处理，在原有基础上添加了臭氧活性炭联用工艺，即增设了“主臭氧氧化+生物活性炭过滤”两道工序，进一步杀菌、分解和吸附有机物，提高供水水质。
