Vi sinh vật có thể được tìm thấy trong nước thô từ sông,hồ và nước ngầm. Trong khi không phải tất cả vi sinh vật có hại cho sức khỏe con người nhưng có một số gây hại  cho con người, chúng được gọi là tác nhân gây bệnh. Mầm bệnh trong nước có thể được truyền qua hệ thống phân phối nước gây bệnh cho những người sử dụng nước. Để vô hiệu hóa các tác nhân gây bệnh chúng ta khử trùng bằng các phương pháp khác nhau, trong đó clo là phương pháp khử trùng phổ biến. Clo bất hoạt vi sinh vật bằng cách gây tổn hại màng tế bào của nó, khi màng tế bào bị suy yếu clo xâm nhập vào các tế bào làm gián đoạn hô hấp tế bào và hoạt động DNA ( 2 quá trình cần thiết cho sự sống còn của tế bào)

Trong hệ thống xử lý nước giếng khoan và xử lý nước mặt clo có thể tham gia vào bất cứ lúc nào:

+ Giai đoạn đầu: Clo được sử dụng để khử trùng ngay bắt đầu của quá trình xử lý nước bằng cách thêm trực tiếp vào nước thô hoặc thêm vào trong bình khuấy trộn hóa chất. Clo được thêm vào để loại bỏ rêu tảo, các vi khuẩn gây mùi vị và mùi hôi, đồng thời kiểm soát tăng trưởng sinh học ở trong nước của hệ thống xử lý nhằm ngăn ngừa sự phát triển của chúng trong bể lắng và trong các bình lọc áp lực.

Việc sử dụng clo ngay từ giai đoạn đầu cũng góp phần oxy hóa sắt, mangan hoặc H2S. Các kết tủa sắt, mangan sẽ bị loại bỏ ở công đoạn sau của quá trình xử lý nước.

+ Giai đoạn sau lắng và trước khi lọc: Khử trùng bằng clo cũng có thể được thực hiện ngay sau khi lắng và trước khi lọc. Điều này giúp kiểm soát sự tăng trưởng sinh học, loại bỏ sắt và mangan, loại bỏ hương vị và mùi, kiểm soát tảo phát triển và loại bỏ các hạt cặn gây màu cho nước giúp giảm tải cho thiết bị lọc góp phần nâng cao hiệu quả lọc, kéo dài thời gian sử dụng của các lớp vật liệu trong bình lọc

+ Giai đoạn cuối cùng trước khi cấp nước cho người sử dụng: Khử trùng bằng clo ở công đoạn cuối cùng thường được thực hiện ở hầu hết các nhà máy xử lý nước. Mục đích chính của quá trình này là để khử trùng nước và duy trì lượng clo dư ở lại trong nước khi nó di chuyển quá hệ thống phân phối.

Ngoài ra clo còn được sử dụng trong khử trùng giếng khoan và khử trùng đường ống cấp nước.

Các hợp chất của clo sử dụng để khử trùng:

+ Khí clo: Khí clo có màu xanh, màu vàng và rất độc hại, nó nặng hơn không khí nên là là mặt đất nếu bị rò rỉ. Khí clo cũng gây độc hại với con người, nó là chất kích thích hô hấp, có thể gây kích ứng da và chất nhầy màng. Tiếp xúc với khối lượng lớn khí clo có thể gây ra các vấn đề nghiêm trọng với sức khỏe thậm chí gây tử vong. Tuy nhiên khi tiếp xúc với nước khí clo phản ứng để tạo thành axit hypochlorous và ion hypoclorit nên không gây tác hại với người dùng.

Lượng khí clo cần thiết cho xử lý nước là 1 -16 mg/l, số lượng này tùy thuộc vào chất lượng nước cần điều trị, chất lượng nước kém nồng độ khí clo cần cao để khử trùng nước nếu thời gian tiếp xúc không thay đổi

Khi khí clo được thêm vào nước, nó thủy phân nhanh chóng để tạo ra axit hypochlorous ( HOCl), các axit hypochlorous sẽ tách thành ion hypochlorite và ion hydro

+ Calcium hypochlorite ( Clorin): Calcium hypochlorite được tạo thành từ muối canxi của axit hypoclorous. Nó có hàm lượng clo ổn định cao từ 65 -70%. Hàm lượng sử dụng để khử trùng nước cấp là 0,5 – 5mg/l

+ Sodium hypochlorite (Nước Javen)

Nước  javen được tạo thành từ các muối natri của axit hypochlorous và là một hợp chất clo được sử dụng như chất khử trùng. Nó có dạng lỏng, màu vàng nhạt.

Số lượng javen cần thiết trong xử lý nước là 0,2 – 2 mg/l

Lọc nước giếng khoan