Khi clo được phát hiện, chúng ta không biết rằng những bệnh dịch là do vi sinh vật. Vào thế kỷ 19, các bác sỹ và nhà khoa học phát hiện rất nhiều bệnh dịch lây nhiễm có thể ngăn ngừa bởi tiệt trùng khu vực bệnh viện. Ngay sau đó họ đã thử nghiệm với clo như là chất khử trùng. Tuy nhiên, chúng ta chỉ sử dụng clo để khử trùng ở quy mô lớn sau khi bác sỹ Louis Pasteur phát hiện vi sinh vật truyền bệnh.
Hơn 100 năm qua, clo có vai trò rất quan trọng trong việc kéo dài tuổi thọ của loài người. Tuy nhiên sử dụng clo để khử trùng cũng có một số điểm bất lợi sau:
Clo dư không còn hoặc rất ít ở cuối mạng cấp nước, không đảm bảo để khử trùng.
Khả năng khử trùng của Clo phụ thuộc rất nhiều vào pH, ở pH = 8, khả năng khử trùng của Clo chỉ là 20%.
Clo phản ứng với chất hữu cơ, sinh ra các sản phẩm phụ gây ung thư như THM (trihalomethanes, e.g.), Chloroform, Chlorophenols, AOX (absorbable organic halides).
Clo là chất hoạt tính mạnh và ăn mòn cao. Vì vậy trong quá trình vận chuyển, lưu trữ và sử dụng yêu cầu đảm bảo điều kiện an toàn cao. Nếu xảy ra xì khí clo có thể gây nguy hiểm tới tính mạng con người và hủy hoại tài sản, môi trường.
Với những nhược điểm như trên, việc xem xét một hóa chất khác thay thế Clo là cần thiết. Những năm trở lại đây Chlorine Dioxide( ClO2) đã và đang được ứng dụng trong khử trùng nước.
| Tiêu chí đánh giá | ClO | ClO2 |
| Khả năng khử trùng | Trung bình | Mạnh |
| Phụ thuộc pH | Rất nhiều | Không phụ thuộc |
| Thời gian tồn tại trong nước | Vài giờ | Vài ngày |
| Sản phẩm phụ | THM, AOX, và các chất hữu cơ Clorat | Chlorite |
| Khả năng loại bỏ màng sinh học | Nồng độ 4 ppm, thời gian phản ứng 8 giờ | Nồng độ 0.2ppm, thời phản ứng 30 phút |
| Diệt vi khuẩn gây viêm phổi | Không | Có |
| Ngăn ngừa ký sinh trùng đơn bào | Không | Có |
| Diệt khuẩn ở trạng thái ngừng hoạt động | Không | Có |
| Nguyên liệu | Khí Cl2, Hypo-Chlorite hoặc điện phân | HCl và NaClO2 |
Dựa vào bảng so sánh trên, ta thấy clo dioxit có khả năng khử trùng hiệu quả hơn clo và không sinh ra các chất gây ung thư cho người sử dụng. Như vậy clo nên được xem xét thay thế bằng Chlorine Dioxide.
