מי חמצן הוא חומר חיטוי ביתי נפוץ, המשמש לעתים קרובות לחיטוי עור אנושי, תברואה וחיטוי ביתי, תברואה וחיטוי במקומות ציבוריים כגון בתי חולים וחיטוי מכונות. באמצעות תכונות החמצון המיוחדות שלו, ניתן להשתמש בו לא רק לחיטוי מים מטוהרים, בירה ומשקאות, אלא גם בתעשיית הטיפול במים. בהשוואה לחומרי חמצון אחרים, למי חמצן יש את היתרונות של עלות נמוכה וללא שאריות והוא בחירה טובה של חומר לטיפול במים.
היישום של מי חמצן בתעשיית הטיפול בשפכים בא לידי ביטוי בשימוש במי חמצן בשילוב עם סולפט ברזל ליצירת ריאגנט של פנטון. מי חמצן הוא נוזל חסר צבע ושקוף בעל פונקציית חמצון חזקה. ברזל ברזל משמש בעיקר כזרז לחמצון כימי על ידי מי חמצן. מעין שיטת טיפול במים, שיכולה להסיר ביעילות חומרים אורגניים בלתי ניתנים לפתרון, ויכולה להסיר ריכוזים גבוהים של COD, צבעוניות וכו'.
מערכת סודיום פרסולפט-מי חמצן היא גם יישום טוב בתעשיית הביוב. בטיפול בשפכים, מכיוון שנתרן פרסולפט מופעל בקלות ליצירת רדיקלים סולפטים מחמצנים חזקים, יש לכך השפעה טובה על הסרת חומרים אורגניים עקשנים במים, ויש לו את היתרונות של מחיר נמוך, יציבות גבוהה, מסיסות מים טובה ואחסון קל. וכו'. היישום של מי חמצן במערכת זו משמש בשילוב עם ברזל סולפט או ברזל כלוריד, אשר יש לו השפעת הסרה טובה על חומרים אורגניים מזוהמים מאוד ועמידים במים.
האמור לעיל הן רק שתי דוגמאות ליישום מי חמצן בתעשיית הטיפול בשפכים, וישנן עוד מערכות יישום שונות של מי חמצן, שכולן משקפות את מיקומו החשוב של מי חמצן בתעשיית הטיפול בשפכים.