二氧化氯之所以作为第四代消毒剂为人所看好，是因为它的强氧化作用。
二氧化氯作为一种强氧化剂和高效消毒剂，早已被广泛应用于饮水消毒，尤其在含氯消毒剂的毒性副产物三卤甲烷被证实后，二氧化氯就成了人们心目中理想的氯替代饮水消毒剂，在水消毒中具有重要地位。二氧化氯在饮水消毒中的优点很多，主要有：
1.杀菌效率高，不但能杀灭水中的种微生物，还能杀灭原虫和藻类；
2.二氧化氯溶于水时无臭无味，且能有效清除饮用水中产生气味的微量化合物，从而除去异味；
3.能提高絮凝作用，沉淀水中的铁和锰，使之形成不溶物而过滤去除，有利于控制和清除水的颜色，改善饮用水的清洁度；
4.可直接氧化水中的腐殖质及三卤甲烷前体物，因此反应不产生三卤甲烷（THM）和其他有害物质；
5.能破坏水中的酚类、硫化物类、氰化物类、亚硝酸类及其他有害化合物，特别是对能产生臭味的酚的控制效果好，从而达到了提高水质和除臭作用；
6.二氧化氯在水中能维持微量，使剩余氯的氧化能力稳定、作用持久，可以防止水的再次污染，又因其不与水反应生成次氯酸和盐酸，因此可以减少对设备和管道的腐蚀性；
7.其消毒效果较少受水的pH值和氨的影响，在水中又无残留毒性，故其水溶液可以安全生产和使用。
二氧化氯在饮水消毒中的投加量依水质和要求不同，其耗用量与水中溶解氧量和反应时间有关，一般天然水中加2.0mg/L作用1min，可杀灭水中的f2噬菌体，作用3min可使大肠杆菌达到饮水标准。Noss等（）指出，对于作为肠道病毒指标的f2噬菌体，在水温为5℃，pH为7.2时，投加0.6mg/L的二氧化氯作用30s后即可杀灭99%。Lykin等（）对河水用3～7mg/L的二氧化氯预处理，放置3d后，余氯仍保持在1.9mg/L。
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