消毒方法大體上可以分為物理方法和化學方法兩類。物理方法主要有機械過濾、加熱、冷凍、輻射、微電解、紫外線和微波消毒等方法;化學方法主要有氯、二氧化氯、臭氧、氯胺、鹵素、金屬離子、陰離子表面活性劑及其它殺生劑等。化學消毒方法中有關氯、臭氧、二氧化氯以及氯胺的研究及應用最多,近年來由于有關化學消毒副產物的報道的增多和人們對水質標準要求的不斷提高,物理消毒方法特別是紫外線消毒引起了專業人士的高度重視。

　　1.氯消毒

　　氯與水反應時，一般產生“歧化反應”，生成次氯酸(HOCL)和鹽酸(HCL)，其反應方程式為：

　　氯的滅菌作用主要是次氯酸，因為它是體積很小的中性分子，能擴散到帶有負電荷的細菌表面，具有較強的滲透力，能穿透細胞壁進入細菌內部。氯對細菌的作用是破壞其酶系統，導致細菌死亡。而氯對病毒的作用，主要是對核酸破壞的致死性作用。

　　為了避免有害消毒副產物的產生，采取的主要途徑有：

　　(1) 預處理去除三鹵甲烷前驅物(主要是富里酸和腐殖酸);

　　(2) 采用代用消毒劑或消毒方法，近年來對用臭氧、二氧化氯和氯胺代替氯為消毒劑進行了大量的研究。

　　2. 紫外線水殺菌消毒設備臭氧消毒

　　臭氧是強氧化劑，臭氧化和氯化一樣，既起消毒的作用，也起氧化作用，但是臭氧的消毒能力和氧化性都比氯強，能氧化水中的有機物，并能殺死病毒、芽孢及細菌。臭氧都是在現場用空氣或純氧通過臭氧發生器制取，產率分別為1%-3%和2%-6%。

　　臭氧作為消毒劑的歷史幾乎和氯一樣長，1906年法國尼斯的水廠首次使用臭氧對飲用水進行消毒，美國的工程師于20世紀70年代初開始用臭氧代替氯消毒污水。根據目前的研究可以發現：

　　(1) 臭氧消毒反應迅速，殺菌效率高，同時能有效地去除水中殘留有機物、色、嗅、味等，受PH值、溫度的影響很小。

　　(2) 臭氧能夠減少水中THMs等鹵代烷類消毒副產物的生成量。

　　(3) 臭氧消毒可以降低水中總有機鹵化物的濃度。

　　3. 二氧化氯消毒

　　二氧化氯也是一種強氧化劑，其氧化能力是氯的25倍，消毒能力僅次于臭氧，高于氯。1944年，美國的尼亞加拉大瀑布水廠為消除藻類繁殖所產生的氣味，率先采用二氧化氯消毒飲用水獲得成功。二十世紀七十年代逐漸作為常用消毒劑，歐美許多國家將二氧化氯用于各種水處理。試驗表明，二氧化氯在控制THMs的形成和減少總有機鹵方面，與氯相比具有優越性，二氧化氯與水中的腐殖酸和富里酸等腐殖質都不會生成THMs，即使在飲水消毒過程中，投加少量的二氧化氯，也能有效地抑制THMs的生成。二氧化氯是廣譜型消毒劑，對水中的病原微生物包括病毒、芽孢、真菌、致病菌及肉毒桿菌均有很高的滅活效果，有剩余消毒能力，二氧化氯對孢子和病毒的滅活作用均比氯有效，并且在高PH值與含氨的水中滅菌效果不受影響。另外，二氧化氯去除水中的色度、嗅、味的能力也較強。

　　制備二氧化氯的起始原料有氯酸鈉和亞氯酸鈉，具體選用取決于二氧化氯的使用量。在水處理領域，二氧化氯的使用量一般不大，一般都由亞氯酸鈉與氯反應制備，其反應式為：

　　4. 氯胺消毒

　　氯胺消毒比氯消毒有以下三個優點[4]：(1) 減少了消毒過程中THMs的產量;(2) 可以維持較長時間，能有效地控制水中殘余細菌繁殖;(3) 避免游離性余氯過高時產生的臭味。氯胺消毒一般是先加氨，充分混合后再加氯。若先加氯后加氨，則難以控制產生THMs的濃度。另外，如果加氯很久后才加氨，就會變成以自由性余氯為主要消毒劑，氯胺為輔助消毒劑的情況。氯胺消毒的缺點是：需要較長的接觸時間;由于需加氨從而使操作復雜。氯胺的殺菌效果差，不宜單獨作為飲用水的消毒劑使用。但若將其與氯結合使用，既可以保證消毒效果，又可以減少三鹵甲烷的產生，且可以在延長配水管網中的作用時間。

　　5. 紫外線消毒

　　雖然傳統的化學消毒方法在給水和污水處理中被普遍采用，但是由于向水中投加化學消毒劑或多或少會產生有害的消毒副產物，廣大水處理界的人士把目光集中到紫外線消毒法上。

　　根據生物效應的不同，將紫外線按照波長劃分為四個部分[5]：A波段(UV—A)，又稱為黑斑效應紫外線，波長范圍為400nm~320nm;B波段(UV—B)，又稱為紅斑效應紫外線，波長范圍為320nm~275nm;C波段(UV—C)，又稱為滅菌紫外線，波長范圍為275nm~200nm;D波段(UV—D)，又稱為真空紫外線，波長范圍為200nm~10nm。水消毒主要采用的是C波段紫外線，即C波段紫外線會使細菌、病毒、芽孢以及其它病原菌的DNA喪失活性，從而破壞它們的復制和傳播疾病的能力。

　　6. 結論

　　化學消毒方法固然在目前的水處理領域占有重要的地位，但是隨著人們對水質標準要求的提高和消毒副產物研究的不斷深入，以及紫外線消毒機理的深入揭示﹑紫外線技術的不斷發展以及消毒裝置在設計上的日益完善，紫外線消毒法有望成為代替傳統的化學消毒法的主要物理消毒方法之一。