消毒方法大致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?；瘜W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),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。
自從二十世紀初,氯化法就廣泛地應用于水消毒工藝。目前,氯化法消毒仍是應用最廣的化學消毒方法,其主要特點是:
(1)處理水量較大時,單位水體的處理費用較低;
(2)水體氯消毒后能長時間地保持一定數量的余氯,從而具有持續消毒能力;
3)氯消毒歷史較長,經驗較多,是一種比較成熟的消毒方法。
但是自從1974年陸克和伯勒分別在荷蘭與美國的城市自來水中檢出了氯仿等三鹵甲烷(THMs)有機物,1976年美國國家癌腫研究所通過對大鼠和小鼠進行口服氯仿實驗確定其為致癌物質,人們發現飲用水氯消毒后,水中含有具有致畸、致癌、致突變的THMs等有害消毒副產物。隨著對THMs危害性研究的深入,引起了對其它消毒副產物的研究。至今已知的消毒副產物已經有500種以上,但是絕大多數的濃度只有微克/升(μg/L)級,且許多消毒副產物未作進一步的研究。在大量的消毒副產物中,目前集中研究的只有三鹵甲烷、鹵乙酸、鹵乙腈、鹵代酮、鹵代醛、鹵代酚等20余種,其中對于THMs的致癌性已有共識,其它大部分具有一般毒性,部分具有致突性。THMs等鹵化有機物的產生主要是水體中的有機物與氯作用的結果,而城市生活污水中含有大量的有機物,經氯消毒后,會生成鹵化有機物等消毒副產物,隨污水進入地面水體,污染水源,并對魚類等水生生物產生毒害作用。
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