消毒处理分为常规、高级和自然 过程。 常规技术包括氯气、二氧化氯、臭氧、过氧乙酸 和紫外线 (UV) 辐射。 先进的技术包括臭氧和 过氧化氢、臭氧和紫外线辐射、过氧化氢和紫外线辐射、紫外线辐射与二氧化钛、膜技术和正在研究的过程。 最后，自然消毒技术（慢沙过滤、土壤渗透/渗透、 废水稳定池和狭窄的湿地）暴露在外。

氯是用于灭活水生病原体的最广泛使用的消毒剂以气态氯、氯胺，尤其是次氯酸钠的形式进行水处理 [15]。影响因素是温度、pH值和水中的有机物含量。当氯气为溶于水，迅速水解为盐酸 (HCl) 和次氯酸 (HOCl) [
Cl2 + H2O <--> H+ + Cl- + HOCl。
氯通过“阻塞”重要活动而具有强大的杀菌作用，而复杂的机制。氯的主要作用是改变酶的化学结构这是细菌营养机制的基础，使它们失活，从而抑制它们发展和生活。

二氧化氯是另一种杀菌剂，其消毒能力等于或高于氯。二氧化氯是一种黄绿色气体，有刺激性气味，可溶于水，但极不稳定。
通常由次氯酸钠与盐酸反应制得：
5 NaClO2 + 4 HCl！ 4 ClO2 + 5 NaCl + 2 H2O。
二氧化氯的特点是氧化能力强，这是其杀菌力高的原因潜在的。由于高氧化能力，可能的细菌消除机制可能包括酶系统失活或蛋白质合成中断

臭氧是由氧分子分解为原子氧而产生的不稳定气体。臭氧的产生可以通过电解、光解反应和放射化学反应来完成电击引起的。

臭氧是一种活性极强的氧化剂，其特点是消毒效率更高比用氯消毒。 杀菌力通常归因于能够破坏微生物的细胞壁。臭氧化还可以显着降低紫外线吸收率和颜色，这可能是一种一些重用应用的优势。 此外，臭氧化是一种很有前途的技术加强废水处理以消除各种有机微污染物

紫外线辐射 (UV) 包括介于 X 射线和可见光之间的电磁辐射，波长范围为 100 至 400 nm。杀菌紫外线部分在 220-320 nm 范围内。
紫外线的产生是通过含有通过电弧产生的汞蒸气的灯进行的。激发灯内包含的汞蒸气所产生的能量会导致紫外线辐射的发射。
辐射穿透微生物的细胞壁并被核酸吸收，从而抑制复制和细胞死亡。
紫外线辐射对高质量二级或三级处理的污水进行消毒的有效性已经得到证实。紫外线消毒的效率会受到悬浮颗粒、颗粒大小或分散微生物浓度的影响。
紫外线消毒技术对隐孢子虫和贾第鞭毛虫的 (oo) 囊肿非常有效，这两种病原微生物对饮用水安全至关重要

其它复合杀菌消毒技术

高级氧化工艺(AOP)优于传统的消毒处理，例如不产生消毒副产物。 然而，所有 AOP 共有的共同缺点是运营成本高，这在一定程度上限制了这种原本非常强大的技术的大规模应用。 然而，随着效率更高的紫外灯、可见光催化剂和反应器设计的改进，在计算流体动力学和能量建模的帮助下，紫外光和太阳能光催化都具有大规模应用的巨大潜力

AOP在水氧化消毒处理中的主要应用有：
臭氧与过氧化氢；
带有紫外线辐射的臭氧；
具有紫外线辐射的过氧化氢；
用二氧化钛辐射紫外线。