目前常用的消毒方法包括有以下几种：①氯消毒 (主要包括液氯消毒、二氧化氯消毒和次氯酸钠消毒)；②紫外线消毒；③臭氧消毒。
①氯消毒
氯消毒工艺技术成熟，目前是污水消毒的主要技术，其中液氯消毒多用在大型的污水处理厂，而二氧化氯和次氯酸钠消毒多用在中小型的污水处理厂或医院污水的消毒。氯化消毒的缺点是有可能形成致癌物。
a、液氯消毒
氯消毒作用，利用的不是氯气本身，而是氯与水发生反应生成的次氯酸。次氯酸分子量很小，是不电的中性分子，可以扩散到带负电荷的细菌细胞表面，并渗入胞内，利用氯原子的氧化作用破坏细胞的酶系统，使其生理活动停止，最后导致死亡。
b、二氧化氯对细菌的细胞壁有较强的吸附和穿透能力，可快速控制微生物蛋白质的合成，对细菌、病毒等有很强的灭活能力。二氧化氯不稳定，因而必须在现场制造。二氧化氯的制造成本较高，国内目前只是在一些小型的污水处理工程中采用了二氧化氯消毒工艺。
c、次氯酸钠在我国已较为广泛地用于医院污水的消毒。次氯酸钠的消毒机理与液氯完全一致，在溶液中生成次氯酸离子，通过水解反应生成次氯酸，具有与其他氯的衍生物相同的氧化和消毒作用，但其效果不如氯气。
②紫外线消毒
汞灯发出的紫外光，能穿透细胞壁与细胞质发生反应而达到消毒的目的。因为紫外光需要透过水层才能起消毒作用，故污水中的悬浮物、浊度和有机物都会干扰紫外光的传播，因此处理水的光传播系数越高紫外线消毒的效果越好。
③臭氧消毒
臭氧有很强的杀菌能力，远超过氯，且不需要太长的接触时间，除能有效杀灭细菌以外，对各种病毒和芽抱也有很大的杀伤效果。制约臭氧消毒普及应用的是其设备投资及电耗较高。因此臭氧消毒多适用于出水水质较好，排入水体卫生条件要求较高的场合。