消毒是给水处理工艺中重要的组成部分。19世纪中叶，在人类历史上第一次将水质与人体健康直接联系起来，正是认识到严重危害生命的霍乱、伤寒、痢疾等传染病是微生物通过饮用水传播的。20世纪初发现氯可以灭活水传致病微生物后，氯消毒在给水处理中得到广泛应用，成为本世纪保护人体健康的重要技术进步之一。但自20世纪70 年代发现氯消毒产生“三致”物质以后，人们开始重新审视消毒问题，并进行了大量的研究工作。由于氯消毒产生“三致”物质，并且不能有效杀灭隐孢子虫及其孢囊，因此其他高效消毒剂或消毒技术日益受到青睐，如二氧化氯、臭氧和紫外线及相关复合技术等。
二氧化氯的消毒机理主要是氧化作用，能较好杀灭细菌、病毒，且不对动植物产生损伤，杀菌作用持续时间长，受pH影响小，可除臭、去色。其缺点是产生亚氯酸根离子 (Cl02-)，二氧化氯本身也有害，且不能贮存，需现场制备。
臭氧的消毒机理包括直接氧化和产生自由基的间接氧化，与氯和二氧化氯一样，通过氧化宋破坏微生物的结构，达到消毒的目的。其优点是杀菌效果好，用量少，作用快，能同时控制水中铁、锰、色、味、嗅。但也有产生副产物的可能。由于臭氧分子不稳定，易自行分解，在水中保留时间很短(小于30 mln)，不能维持管网持续消毒效果，因此在使用中受到一定限制。
紫外线的消毒机理是利用波长254 nm 及其附近波长区域对微生物的遗传物质核酸 (RNA或DNA)破坏而使细菌灭活。由于紫外线具有对隐孢子虫的高效杀灭作用和不产生副产物等特点，使其在给水处理中显示了很好的市场潜力。
消毒技术在污水处理工艺中的应用在我国才刚刚起步，国家环境保护总局和国家质量监督检验检疫总局于2002年12月24日颁布的《城镇污水处理厂污染物排放标准》 (GBl8918—2002)中首次将微生物学指标列为基本控制指标，要求对城市污水必须进行消毒；2003年5月4日，国家环境保护总局和建设部联合发文要求“非典’时期城镇污水处理厂出水应结合实际采取加氯或紫外线、臭氧等消毒灭菌处理，出水水质粪大肠菌群数小于10 000个／L”。这标志着我国已开始重视污水消毒问题。因此深入研究水消毒的新技术和应用特点，根据处理水的不同用途，采用相应的消毒技术，达到保障人民身体健康的目的显得十分必要。在人们环保意识不断提高的今天，应该更广泛地推行安全、合理、环保、经济、有效的水消毒技术。从传统、单一的消毒工艺向组合式消毒工艺发展，各个工艺取长补短，多屏障保证人们生存环境。
