在自来水和污水处理厂的出水阶段，加氯消毒工艺被广泛用于杀灭水中的细菌和病毒。在工业循环冷却水的处理中，也采用了氯化杀菌除藻工艺，因为在冷却水循环过程中，由于部分水的蒸发，水中的营养物质被浓缩，细菌等微生物会繁殖，容易形成粘液污垢，过多的粘液污垢会造成管道堵塞和腐蚀。

加氯消毒一般是指将氯气引入水中，杀死细菌等微生物，通常是瓶装氯气。

游离氯——氯气在水中形成HClO和ClO-，HClO和ClO-之和称为“游离氯”。其中，游离氯对细菌等微生物有很强的杀灭作用，是游离氯中有效的抗病毒成分，所以HClO又称为“有效游离氯”。

化合氯——在游离氯发挥杀菌作用之前，由于水中溶解有铵离子和有机物的各种杂质，这些杂质首先会与游离氯发生反应，消耗掉一部分游离氯。例如，游离氯与溶液中的铵离子迅速形成单氯胺和二氯胺。游离氯还与有机化合物（如蛋白质和氨基酸）在较长时间内发生反应，形成各种有机氯化合物。氯胺和有机氯化合物合称为化合氯。

总氯——化合氯加上游离氯是溶液中氯的总量，称为总氯。 在这些物质中，只有游离氯是有效的消毒剂，化合氯几乎没有杀菌能力。只有满足以上的耗氯需求，才会有多余的游离氯来杀灭细菌。

加氯量——加氯消毒时加入的氯量称为加氯量，加氯量应包括需氯量和余氯两部分。氯需求量是指杀死细菌和氧化有机和还原性物质所需的氯量。

余氯量——指水中为抑制水中残留细菌重新生长而残留在水中的氯量，称为余氯或残余氯。有人称游离氯为余氯，这是不准确的。杀灭细菌后剩下的游离氯才是余氯。

为保持杀菌效果，出水余氯应始终保持在0.5-1mg/L，供水管网末端余氯也应保持在0.05-0.1mg/L。测量出水中余氯含量的仪器称为余氯分析仪。

在线余氯分析仪主要用于以下场合：

①自来水厂出水余氯含量在线监测；

②污水处理厂出水余氯含量在线监测；

③循环冷却水中余氯含量在线监测；

④锅炉给水处理余氯含量在线监测。

使用灭菌后的自来水作为锅炉给水进行脱盐处理时，必须去除自来水中的余氯。因为余氯的存在会破坏离子交换树脂的结构，使其强度变差，容易破碎。尤其是水厂附近，水中余氯含量较高，更需要除氯。目前常用的除氯方法有活性炭脱氯法和化学药剂除氯法。