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二氧化氯的消毒殺菌功效主要表現以下：
1、二氧化氯具備殺滅病毒和病菌的功效。二氧化氯能在pH值很寬的範疇內殺滅大腸埃希菌、細菌芽孢、配水係中的異養菌、硫氰酸鉀複原菌及細菌等，其殺滅實際效果與溫度T相關，是溫度（1/T）的涵數，這一優勢填補了因溫度上升而使二氧化氯在水中溶解性減少的缺陷。二氧化氯對胞子的殺滅功效比氯強，對水裏的天然的菌苗、芽孢杆菌、孢子體等均有不錯的殺滅功效。
2、二氧化氯具備極強的氧化作用。
1）對苯酚的氧化作用。二氧化氯粉對苯酚的空氣氧化除去實際效果伴隨著二氧化氯泥量的提升而提升(它對苯酚的汙泥負荷顯著好於液態二氧化碳)。當原水裏苯酚濃度值為2.0Mg／L，加5mg／L二氧化氯時，苯酚的汙泥負荷一般超過85％。傳統式的氯消毒伴隨著液態二氧化碳泥量的提升，氯代酚的量隨著提升，而加藥二氧化氯時，則大部分不產生氯代酚。
2）對有機物的氧化作用。二氧化氯片對有機物的空氣氧化溶解，與氯所不一樣的較大特性是，它不容易轉化成酚類化合物代物。二氧化氯能夠操縱三鹵甲烷氣體(THM)的產生，降低總有機化學鹵的轉化成。大家都知道，三鹵甲烷氣體的前輪驅動化學物質一般有下列3類：一類是純天然生物大分子有機物，如腐植酸、土黃色黴酸等；另一類是小分子水有機物，如酸類物質、苯胺、苯醌、碳水化合物等多種多樣有機物；第三類是藻類植物及新陳代謝物質。
