城市污水处理厂常常利用化学方法，通过消毒剂的强氧化性来破坏微生物的结构，从而达到消毒的目的，常见的方法有氯消毒、二氧化氯消毒、臭氧消毒、紫外消毒等。而氯消毒主要指向水中投加氯而产生次氯酸、次氯酸钠、次氯酸钙等有效氯成分杀灭微生物。产生有效氯成分的药剂有氯气、漂白粉、次氯酸溶液等。
目前大、中型污水处理厂出水消毒大都釆用氯气消毒，因为这种消毒方式来源广、运输相对容易(用液氯瓶专门运输)、加氯系统工艺成熟、可靠、成本低。加氯气消毒系统有加氯机、液氯瓶、混合设备、接触池等部分。接触池的作用是使氯与水有较充足的接触时间，保证消毒作用的发挥，一般接触池停留时间是0.5h以上。加药后一般都设置接触池，使水中的余氯继续发挥杀菌作用，如果用管道供再生水其杀菌、杀藻作用更重要。其不利的因素是因污水处理后的出水中有机质较多，而氯与水中的有机质产生反应，消毒效果受到干扰后降低。同时产生多种副产物，如卤代焼、氯仿、三氯甲烷、余氯联苯等，其中多种物质对人、畜有害，产生致癌物质。
