人類從本能上就會(huì)排斥飲用不潔凈的水。但在近代之前，人類對(duì)“不潔凈”的判斷基本上只能依賴于自身的視覺、嗅覺和味覺感官，因此認(rèn)為渾濁不清或者有嗅或味的水是不潔凈的。這些原始認(rèn)識(shí)也直接促成了過濾作為重要的水處理單元在近現(xiàn)代給水處理中的廣泛應(yīng)用。

過濾的推廣應(yīng)用極大地降低了水中病原微生物的風(fēng)險(xiǎn)及水致傳染病的流行范圍和程度。這是因?yàn)檫^濾在去除水中濁度和顆粒物質(zhì)的同時(shí)，也去除了水中大部分的病原微生物。但早在20世紀(jì)初科學(xué)家們就發(fā)現(xiàn)，由 “混凝→絮凝→沉淀→過濾”組成的水處理工藝流程盡管可將濁度降至很低，但仍不足以完全消除水中病原微生物的風(fēng)險(xiǎn)。這就需要對(duì)過濾后的水進(jìn)行消毒，即對(duì)殘余的微生物進(jìn)行滅活，以及在管網(wǎng)水中維持一定濃度的消毒劑余量。換言之，過濾和消毒是地表水源飲用水處理工藝的雙核心，兩者缺一不可。

自1902年比利時(shí)Middelkerke鎮(zhèn)市政水廠首次使用次氯酸鈣對(duì)原水進(jìn)行消毒以來，氯一直是世界范圍內(nèi)應(yīng)用最為廣泛的飲用水消毒劑。最先使用的是固體的次氯酸鈣，后來是液氯，目前使用更多的是次氯酸鈉溶液。這些消毒劑統(tǒng)稱為自由氯或游離氯，這是因?yàn)樵谒卸际且源温人岱肿樱℉ClO）或次氯酸根（ClO-）的形式存在。氯消毒劑的優(yōu)勢(shì)在于既易于生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)和投加，使用成本低，還具有較廣譜的消毒效果，對(duì)病毒類病原微生物的滅活效果尤為突出。

氯消毒的缺點(diǎn)是其易與水中普遍存在的天然有機(jī)物（NOM）等反應(yīng)生成三鹵甲烷、鹵乙酸等消毒副產(chǎn)物。此外，飲用水中氯或氯胺濃度過高，接觸時(shí)會(huì)對(duì)眼睛和鼻子造成刺激，飲用時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致胃部不適或貧血。另外，游離氯還易與水中的氨反應(yīng)生成氯胺，也稱化合氯，可能使水具有氯味或消毒劑味等令人不愉悅的氣味，影響飲用水的口感。

因此，世界各國均對(duì)出廠水余氯濃度進(jìn)行了限定，我國規(guī)定游離氯濃度不得超過2 mg/L，游離氯和化合氯的總濃度不得高于3 mg/L。美國聯(lián)邦《國家飲用水基本規(guī)定（NPDWR）》規(guī)定飲用水中游離氯和總氯的最高濃度不得高于4 mg/L。

從健康角度考慮，世界衛(wèi)生組織（WHO）建議飲用水中游離氯的濃度不高于5 mg/L，氯胺的主要成份—一氯胺的濃度不高于3 mg/L。由于氯和氯胺都有一定的揮發(fā)性，自來水燒開后再飲用可以很大程度地降低飲用水的氯味。使用活性炭濾柱，促進(jìn)氯和氯胺的分解，也是不錯(cuò)的選擇。