对污水的杀菌消毒处理是解决水质安全问题的重要工作。目前,二氧化氯是国际社会公认的理想消毒剂,国内针对二氧化氯杀菌消毒方面的研究还较少。因此,加深对二氧化氯的杀菌消毒理论和实践研究,对于拓展二氧化氯在此领域的应用具有很强的实用价值和指导意义。论文主要做了三方面工作:①对二氧化氯杀菌机理进行了理论研究。二氧化氯具有强氧化性,因此它对细胞壁有较强的吸附和穿透能力,可有效氧化细胞内含硫基的酶,快速控制微生物蛋白质的合成进而破坏微生物,达到杀菌消毒的目的。②通过单因素及正交实验研究了ClO₂对城市污水杀菌消毒各影响因素的主次顺序,二氧化氯灭活细菌的最佳条件以及ClO₂消毒后水体中的副产物,并得出结论:ClO₂对城市污水杀菌消毒各影响因素的主次顺序由主到次依次为接触时间>反应温度> ClO₂投加量>搅拌速度≈pH值;二氧化氯灭活细菌的最佳条件为ClO₂浓度2mg/L,与污水接触时间20min,反应温度40℃,pH值6,搅拌速度60r/min,此时ClO₂的杀菌率最高,可以达到99.9%;ClO₂消毒后的水体中不会产生CHCl₃,且CHCl₃和CCl₄含量都在《集中式生活饮用水地表水源地特定项目标准》（GB3838-2002）范围之内。③以太原市河西北中部污水处理厂为应用实例,研究了ClO₂对城市污水的处理效果,并且通过与该厂现有杀菌消毒工艺对比,建议其改造现有二氧化氯发生工艺,提高消毒反应温度,最终实现中水回用。