การฆ่าเชื้อโรคในน้ำดื่มมีจุดประสงค์ที่สำคัญ นั่นคือการกำจัดจุลินทรีย์ก่อโรคที่เป็นอันตรายส่วนใหญ่ รวมถึงแบคทีเรีย ไวรัส และโปรโตซัว เพื่อป้องกันการแพร่กระจายของโรคทางน้ำแม้ว่าการฆ่าเชื้อจะไม่ได้กำจัดจุลินทรีย์ทั้งหมด แต่ก็ทำให้มั่นใจได้ว่าความเสี่ยงของโรคที่เกิดจากน้ำจะลดลงให้อยู่ในระดับที่ยอมรับได้ภายใต้มาตรฐานทางจุลชีววิทยาในทางกลับกัน การทำหมันหมายถึงการกำจัดจุลินทรีย์ทั้งหมดที่มีอยู่ในน้ำ ในขณะที่การฆ่าเชื้อมุ่งเป้าไปที่จุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรคในสัดส่วนจำนวนมาก ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงที่เกี่ยวข้องกับการเจ็บป่วยที่เกิดจากน้ำ

วิวัฒนาการของเทคนิคการฆ่าเชื้อโรค
ก่อนกลางศตวรรษที่ 19 เมื่อมีการสร้างทฤษฎีการก่อโรคของแบคทีเรีย กลิ่นถือเป็นสื่อกลางในการแพร่กระจายของโรค ซึ่งมีอิทธิพลต่อการพัฒนาวิธีปฏิบัติในการฆ่าเชื้อโรคในน้ำและน้ำเสีย

วิธีการฆ่าเชื้อสำหรับน้ำดื่ม
การฆ่าเชื้อทางกายภาพ
ใช้วิธีการทางกายภาพ เช่น การทำความร้อน การกรอง รังสีอัลตราไวโอเลต (UV) และการฉายรังสีน้ำเดือดเป็นเรื่องปกติ มีประสิทธิภาพสำหรับการบำบัดขนาดเล็ก ในขณะที่วิธีการกรอง เช่น ทราย แร่ใยหิน หรือน้ำส้มสายชูไฟเบอร์จะกำจัดแบคทีเรียโดยไม่ฆ่าพวกมันรังสียูวี โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วง 240-280 นาโนเมตร มีคุณสมบัติในการฆ่าเชื้อโรคที่มีศักยภาพ เหมาะสำหรับปริมาณน้ำน้อย โดยใช้เครื่องฆ่าเชื้อด้วยรังสียูวีโดยตรงหรือแบบปลอกแขน

ฆ่าเชื้อด้วยรังสียูวี
รังสี UV ระหว่าง 200-280 นาโนเมตรสามารถฆ่าเชื้อโรคได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่ต้องใช้สารเคมี จึงมีชื่อเสียงในด้านประสิทธิภาพในการควบคุมสารที่ก่อให้เกิดโรค

การฆ่าเชื้อด้วยสารเคมี
สารเคมีฆ่าเชื้อ ได้แก่ คลอรีน คลอรามีน คลอรีนไดออกไซด์ และโอโซน

สารประกอบคลอรีน
การทำคลอรีนซึ่งเป็นวิธีที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย แสดงให้เห็นคุณสมบัติในการฆ่าเชื้อโรคที่แข็งแกร่ง เสถียร และคุ้มค่า ซึ่งนำไปใช้ในการบำบัดน้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพคลอรามีนซึ่งเป็นอนุพันธ์ของคลอรีนและแอมโมเนีย ช่วยรักษารสชาติและสีของน้ำด้วยความสามารถในการออกซิเดชั่นที่ต่ำกว่า แต่ต้องใช้ขั้นตอนที่ซับซ้อนและความเข้มข้นที่สูงขึ้น

คลอรีนไดออกไซด์
คลอรีนไดออกไซด์ถือเป็นสารฆ่าเชื้อรุ่นที่สี่ เหนือกว่าคลอรีนในหลาย ๆ ด้าน โดยแสดงการฆ่าเชื้อที่ดีกว่า กำจัดรสชาติ และลดผลพลอยได้จากสารก่อมะเร็งอุณหภูมิของน้ำได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิของน้ำน้อยกว่าและมีฤทธิ์ฆ่าเชื้อแบคทีเรียได้ดีกว่าในน้ำที่มีคุณภาพต่ำ

การฆ่าเชื้อด้วยโอโซน
โอโซนซึ่งเป็นตัวออกซิไดเซอร์ที่มีประสิทธิภาพช่วยกำจัดจุลินทรีย์ในวงกว้างอย่างไรก็ตาม ยังขาดอายุการใช้งานที่ยืนยาว ความมั่นคง และต้องใช้ความเชี่ยวชาญด้านเทคนิคในการติดตามและควบคุม ซึ่งส่วนใหญ่ใช้ในการผลิตน้ำดื่มบรรจุขวด

ด้านล่างนี้คือมาตรฐานสากลบางประการสำหรับการฆ่าเชื้อในน้ำดื่ม

ข้อกำหนดดัชนีคลอรีนอิสระคือ: เวลาที่สัมผัสกับน้ำ ≥ 30 นาที ปริมาณน้ำในโรงงานและน้ำปลายทาง ≤ 2 มก./ลิตร ปริมาณน้ำในโรงงาน ≥ 0.3 มก./ลิตร และปริมาณน้ำปลายท่อ ≥ 0.05 มก./ลิตร

ข้อกำหนดดัชนีคลอรีนทั้งหมดได้แก่: เวลาที่สัมผัสกับน้ำ ≥ 120 นาที, ค่าจำกัดของน้ำในโรงงานและน้ำปลายทาง ≤ 3 มก./ลิตร, น้ำส่วนเกินในโรงงาน ≥ 0.5 มก./ลิตร และน้ำส่วนเกินในขั้นสุดท้าย ≥ 0.05 มก./ลิตร

ข้อกำหนดดัชนีโอโซนคือ: เวลาสัมผัสกับน้ำ ≥ 12 นาที ขีดจำกัดน้ำในโรงงานและน้ำปลายทาง ≤ 0.3 มก./ลิตร ปริมาณน้ำตกค้างในเทอร์มินัล ≥ 0.02 มก./ลิตร หากใช้วิธีการฆ่าเชื้อร่วมกันอื่นๆ ขีดจำกัดของสารฆ่าเชื้อและค่าตกค้าง ที่สอดคล้องกัน ควรปฏิบัติตามข้อกำหนด

ข้อกำหนดดัชนีคลอรีนไดออกไซด์คือ: เวลาที่สัมผัสกับน้ำ ≥ 30 นาที ปริมาณน้ำในโรงงานและน้ำปลายทาง ≤ 0.8 มก./ลิตร ความสมดุลของน้ำในโรงงาน ≥ 0.1 มก./ลิตร และความสมดุลของน้ำในปลายปลายทาง ≥ 0.02 มก./ลิตร