Qua các công trình xử lý cơ học cũng như sinh học không loại trừ được một cách triệt để các loại vi khuẩn, nhất là vi khuẩn gây bệnh, bởi vậy nước thải cần được khử trùng trước khi xả vào nguồn. Để khử trùng nước thải, người ta có thể sử dụng hai phương pháp là : phương pháp vật lí và phương pháp hóa học.
I.1. Khử trùng bằng phương pháp vật lý:
I.1.1. Phương pháp nhiệt:
Đây là phương pháp đơn giản và lâu đời nhất, giết được các vi thể gây bệnh như các vi khuẩn, vi trùng, nang , trứng. Đó là biện pháp hiệu quả
trong xử lý phạm vi hộ gia đình, song không khả thi trong xử lý nước cấp cho cộng đồng, chỉ sử dụng trong trường hợp khẩn cấp ( trang 121, [19] ).
I.1.2. Khử trùng bằng tia cực tím:
Là phương pháp khử trùng đối với nước trong, hiệu quả giảm
đang kể khi nước đục hoặc chứa các phần tử như nitrat, sunfat và sắt ( trang 221, [19] ).
Nước làm sạch bằng phương pháp này không bị thay đổi tính chất và vị của nó. Tuy nhiên, phương pháp này giá thành cao chỉ thấy ở các nước phát triển ( trang 221, [19] và trang 59, [11] ).
I.1.3. Khử trùng bằng siêu âm:
Đây là một phương pháp khử trùng triệt để nhưng tốn kém. Dưới tác dụng của sóng siêu âm giết chết các tế bào thực,
động vật, các vi sinh và cả những cơ thể lớn hơn rất độc có trong nước uống và nước kỹ thuật ( trang 59, [11] ).
I.2. Khử trùng bằng phương pháp hóa học:
Cơ sở của phương pháp này là sử dụng các chất oxy hóa mạnh
để oxy hóa men của tế bào vi sinh vật và tiêu diệt chúng. Các hóa chất thường dùng là các halogen như: clo, brôm, iod, clodioxit và các hợp chất khác của clo, ozon, kali permanganat, hydro, peoxit,…Phương pháp khử trùng hóa học có hiệu suất cao nên được sử dụng rất rộng rãi và cho mọi quy mô ( trang 168, [20] ).
I.2.1. Sát trùng nước bằng clo và các hợp chất của clo:
Bản chất tác dụng khử trùng của clo là quá trình oxy hóa khử
diễn ra khi tương tác clo và các hợp chất của nó với các chất hữu cơở mạng vi sinh. Axit tham gia vào phản ứng với men khuẩn và phá hủy trao đổi trong mạng khuẩn.
Tẩy trùng bằng clo sẽ diễn ra quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ, thí dụ các chất mùn khoáng thành CO2, sắt(II) oxy hóa thành sắt (III); Mn (II) thành Mn(IV), các chất huyền phù bền vững chuyển thành không bền vững do sự phân hủy của chất keo bảo vệ.
Clo hóa có vai trò to lớn trong việc làm sạch các tạp chất lơ
lửng phân tán mịn trong nước, khả năng làm mất màu nước và tạo điều kiện thuận lợi để làm trong nước và lọc nước.
Clo hòa tan vào trong nước thành hai axit – clorua và clorat: H2O + Cl2 → HCl + HClO
Axit clorat rất yếu và sự phân ly của nó phụ thuộc vào pH của môi trường. pH càng thấp nồng độ axit clorat càng cao và do có thế oxy hóa khử cao tạo điều kiện khử trùng nước. Vì vậy, khử trùng nước bằng clo và các hợp chất chứa clo nên tiến hành trước khi cho chất kiềm vào nước ( trang 56- 57, [11] ).
Sử dụng phương pháp này diệt khuẩn cho nước rất phổ biến vì hiệu quả cao và kinh tế.
I.2.2. Khử khuẩn bằng ozon:
Phương pháp ozon hóa được dùng ngày càng nhiều để xử lý nước thải và nước uống nhất là ở các nước phát triển, vì nó có hiệu quả trong việc khử các hợp chất gây mùi vị khó chịu hay màu cho nước.
Tuy nhiên, do thiết bị ozon hóa phức tạp, giá thành khử trùng cao nên việc sử dụng ozon ở các nước đang phát triển còn bị hạn chế ( trang 222-223, [19] ).
I.2.3 Khử khuẩn bằng iod:
Khử khuẩn bằng Iod cần liều lượng cao, nhưng không hiệu quả khi nước khử trùng có màu hoặc đục. Do dễ bay hơi trong các dịch thể nên phương pháp này chỉ sử dụng khi khẩn cấp và bị hạn chế nhiều ( trang 222, [19] ).
I.2.4. Khử khuẩn bằng KMnO4:
Là chất oxy hóa mạnh, có hiệu quả chống lại vi khuẩn gây bệnh thổ tả nhưng không hiệu quả đối với các mầm bệnh khác. Nó để lại các vệt màu trong thùng đựng nên phương pháp này cũng rất ít sử dụng.