在城市供水系统中,循环水药剂消毒是基本的水处理工艺,它是保证用户安全用水的措施之一。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,因此消毒技术不断被研究开发出来,如二氧化氯、臭氧、光催化消毒、紫外线及相关复合技术等[1]。

由于氯消毒的操作使用简单,便于控制,消毒持续性好,余氯的测定也很容易,并且氯消毒的价格不高,所以很快在饮用水行业推广应用。目前为止,在公共给水系统中,氯消毒成为为经济有效和应用广泛的消毒工艺。然而,氯在水中的作用是相当复杂的,它不仅可以起氧化反应,还可与水中天然存在的有机物起取代或加成反应而得到各种卤代物。研究发现氯在进行饮用水预氧化和消毒时与水中某些有机物如腐殖酸、富里酸等发生氧化反应,同时发生亲电取代反应,产生易挥发的和不易挥发的氯化有机物如三卤甲烷()等,这些卤代有机化合物有许多是致癌物或诱变剂;而常规处理工艺对预氯化产生的副产物不能有效去除,有预氯化的常规处理工艺出水中卤代物增多,出水的致突变活性较处理前约增加50%-60%。

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。可将、酚等有毒有害物质氧化为无害物质;可氧化嗅味和致色物质,从而减少嗅味,降低色度;可氧化溶解性铁、锰,形成不溶性沉淀,通过过滤去除;可将生物难分解的大分子有机物氧化分解为易于生物降解的小分子有机物[2]。但研究表明,臭氧与有机物反应生成不饱和醛类、环氧化合物等有毒物质,在含有少量溴化物的时候,臭氧处理就会循环水药剂产生致癌性的副产物。