随着社会经济的飞速发展，各种经济活动对社会环境的影响越来越明显，各种原因造成的环境污染越来越大，已经成为影响人类生存和经济持续发展的重大问题，成为地域经济和社会发展的一个重要因素。在各类污染当中，水的污染尤其严重，与居民的关系也最直接，所以，如何采用安全高效的污水处理方式也成为环境保护行业的一个重要课题。
    目前，大多数污水处理单位都是用氯气、次氯酸钠发生器、漂精粉等氯系消毒剂对其污水进行消毒处理，但都在不同程度上存在着各种缺陷。氯气在使用、运输、储存过程中存在着泄漏的安全隐患，氯化消毒剂与污水中的有机物反应生成有毒致癌的卤代副产物，对环境和水体造成二次污染，对污水中的BOD、COD的去除率低。次氯酸钠发生器在使用中电耗高，故障率大，消毒成本高，易形成消毒副产物，造成二次污染。次氯酸钠溶液和漂精粉易受光、热、潮湿分解，有效氯含量不稳定，投加操作较麻烦，消毒成本高。等等这些原因，促使着人们不断的找寻更好的消毒方法。在这种情势下，二氧化氯消毒剂成为了科学工作者的宠儿。
    二氧化氯是国际上公认的新一代广谱强力杀菌消毒剂，为世界各国所广泛应用，世界卫生组织（WHO）将其定为AI级安全消毒剂。与其他现有消毒剂相比，杀菌消毒并非用氯的特性而是通过自身的强氧化性，所以被归入氧化消毒剂的类别而非氯化消毒剂。二氧化氯具有安全、广谱、快速的消毒效果，其杀菌消毒能力是现有氯化消毒剂的3-5倍。在水中能氧化降解多种有机污染物而不产生致癌有毒的卤代有机物。可快速杀灭各种传染性病菌和病毒。能有效去除水中的色素、臭味、异味等有害物质。消毒杀菌效果不受污水中PH值和氨氮的影响。在使用过程中安全、无毒，对环境和水体不产生二次污染，对污水中COD、BOD的去除率较高，消毒成本低，在以后越来越严格的污水排放标准控制下，可以大幅度延长设备投资的使用寿命，是目前污水处理中综合效果最理想的消毒剂。
    二氧化氯（ClO2）熔点－59℃，沸点11℃，是在自然界中完全或几乎完全以单体游离原子团存在的少数化合物之一。常温下为黄绿色或橘红色气体，外观及气味酷似氯气。当溶液中的浓度高于10%（Wt/V）或空气中大于10%（V/V）时，可能发生一定危险。考虑到使用过程的安全性和经济性，二氧化氯应当在使用地点进行现场生产并使用，生产设备为二氧化氯发生器，使用的原料主要为商品氯酸钠和盐酸。
二氧化氯遇光或受热易分解成氧和氯，在水中的溶解度约为氯气的5倍，与氯气不同。二氧化氯在水中不能水解到任何显著数量而是作为溶解的气体保留在溶液中。
    二氧化氯其有效氯为氯的2.6倍，腐蚀性较强，能与大多数金属发生剧烈反应。ClO2与有机物的反应为典型的氧化反应，不造成C—C健的断裂而形成无机反应产物，大部份的产物还是有机物，一般破坏的部位是可氧化的氢原子或易氧化的官能团，二氧化氯与有机物的反应不会形成卤代物，这正是目前人们用以取代氯化消毒剂的原因之一。
   二氧化氯作为氯化消毒剂替代品具有以下优点：
    1．二氧化氯的氧化降解产物无毒害作用：二氧化氯在消毒中以氧化反应为主，被氧化的有机物多降解为含氧基团（羧酸）为主的产物，无氯代产物出现，不生成次生有害物质，因而不产生二次污染，能满足安全消毒的要求。
    2．二氧化氯杀生效果好，作用速度快，杀菌能力强，是氯气消毒效果的2.5倍，尤其是对有机污染严重的水体消毒时杀菌效果更为突出。
    3．二氧化氯对经水传播的病源微生物，包括病毒、芽孢以及水路系统中的异养菌、硫酸盐还原菌和真菌均有很好的杀灭作用，特别是对地表水中大肠杆菌的杀灭效果更为突出。
    4．由于二氧化氯的强氧化性，在水中能氧化多种有机污染物而不产生致癌有害的氯代有机物，能有效去除水中的色素、臭味、异味、酚、硫化物、氰化物及铁、锰、镍等有害物质。
    5．二氧化氯在水中珍有较高的溶解度和稳定性：二氧化氯在室温20摄氏度，分压30mmHg时浓度为 2.9g/l的水溶液和80mmHg时浓度为8g/l的水溶液相当稳定，在水中的溶解度是氯气的5倍，同时，也比氧气的溶解度高。因而适于水体消毒并维持更长的抑菌时间，可防止管网中细菌的再繁殖。
    6．二氧化氯在杀菌灭藻时受水中PH和氨氮的影响较小，对冷却循环水的杀菌灭藻处理和游泳场馆的消毒处理效果显著。