在自來水和污水處理廠的出水階段，加氯消毒工藝被廣泛用于殺滅水中的細菌和病毒。在工業循環冷卻水的處理中，也采用了氯化殺菌除藻工藝，因為在冷卻水循環過程中，由于部分水的蒸發，水中的營養物質被濃縮，細菌等微生物會繁殖，容易形成粘液污垢，過多的粘液污垢會造成管道堵塞和腐蝕。

加氯消毒一般是指將氯氣引入水中，殺死細菌等微生物，通常是瓶裝氯氣。

游離氯——氯氣在水中形成HClO和ClO-，HClO和ClO-之和稱為“游離氯”。其中，游離氯對細菌等微生物有很強的殺滅作用，是游離氯中有效的抗病毒成分，所以HClO又稱為“有效游離氯”。

化合氯——在游離氯發揮殺菌作用之前，由于水中溶解有銨離子和有機物的各種雜質，這些雜質首先會與游離氯發生反應，消耗掉一部分游離氯。例如，游離氯與溶液中的銨離子迅速形成單氯胺和二氯胺。游離氯還與有機化合物（如蛋白質和氨基酸）在較長時間內發生反應，形成各種有機氯化合物。氯胺和有機氯化合物合稱為化合氯。

總氯——化合氯加上游離氯是溶液中氯的總量，稱為總氯。 在這些物質中，只有游離氯是有效的消毒劑，化合氯幾乎沒有殺菌能力。只有滿足以上的耗氯需求，才會有多余的游離氯來殺滅細菌。

加氯量——加氯消毒時加入的氯量稱為加氯量，加氯量應包括需氯量和余氯兩部分。氯需求量是指殺死細菌和氧化有機和還原性物質所需的氯量。

余氯量——指水中為抑制水中殘留細菌重新生長而殘留在水中的氯量，稱為余氯或殘余氯。有人稱游離氯為余氯，這是不準確的。殺滅細菌后剩下的游離氯才是余氯。

為保持殺菌效果，出水余氯應始終保持在0.5-1mg/L，供水管網末端余氯也應保持在0.05-0.1mg/L。測量出水中余氯含量的儀器稱為余氯分析儀。

在線余氯分析儀主要用于以下場合：

①自來水廠出水余氯含量在線監測；

②污水處理廠出水余氯含量在線監測；

③循環冷卻水中余氯含量在線監測；

④鍋爐給水處理余氯含量在線監測。

使用滅菌后的自來水作為鍋爐給水進行脫鹽處理時，必須去除自來水中的余氯。因為余氯的存在會破壞離子交換樹脂的結構，使其強度變差，容易破碎。尤其是水廠附近，水中余氯含量較高，更需要除氯。目前常用的除氯方法有活性炭脫氯法和化學藥劑除氯法。