由于向水中投加化學消毒劑或多或少會產生有害的消毒副產物，廣大水處理界的人士聚焦紫外線消毒法，推廣使用紫外線消毒器、紫外線殺菌器、水箱自潔消毒器、水消毒殺菌設備，紫外線消毒器、紫外線殺菌器、水箱自潔消毒器、水消毒殺菌技術手段，傳統的化學消毒方法在給水和污水處理中被逐漸取代。
根據生物效應的不同，將紫外線按照波長劃分為四個部分[5]：A波段（UV—A），又稱為黑斑效應紫外線，波長范圍為400nm~320nm；B波段（UV—B），又稱為紅斑效應紫外線，波長范圍為320nm~275nm；C波段（UV—C），又稱為滅菌紫外線，波長范圍為275nm~200nm；D波段（UV—D），又稱為真空紫外線，波長范圍為200nm~10nm。水消毒殺菌主要采用的是C波段紫外線，即C波段紫外線會使細菌、病毒、芽孢以及其它病原菌的DNA喪失活性，從而破壞它們的復制和傳播疾病的能力。
大量的研究和實驗證明，紫外線消毒器、紫外線殺菌器、水消毒殺菌設備紫外線對水的消毒殺菌主要是通過紫外線對微生物的輻射，生物體內的核酸吸收了紫外線的光能，損傷和破壞了核酸的功能使微生物致死，從而達到消毒殺菌的目的。生命科學揭示了核酸是一切生命體的zui基本物質和生命基礎。核酸是一種生物高分子化合物，是由許多個不同的核苷酸通過磷酸二脂鍵連接而成。核酸根據組成的不同，分為核糖核酸（RNA）和脫氧核糖核酸（DNA）兩大類，其共同點是由磷酸二酯鍵按嘌呤與嘧啶堿基配對的原則而連接起來的多核苷酸鏈。核酸存在于一切生物的細胞內，對生物的新陳代謝、遺傳、變異等生命過程起著決定性作用。微生物受到了紫外線輻射，吸收了紫外線的能量，實際是核酸吸收了紫外線的能量。DNA和RNA對紫外線的吸收光譜范圍為240nm~280nm，對波長260nm的紫外線吸收達到zui大值。紫外線能夠改變DNA和RNA中的含氮雜環，以導致形成新的鍵結分子。紫外線消毒器、紫外線殺菌器、水消毒殺菌設備紫外線對核酸的作用可導致鍵和鏈的斷裂、股間交聯和形成光化產物等[6]。二聚體的形成破壞了嘧啶與嘌呤的正常配對，改變了DNA的生物學活性，使微生物自身不能復制，這就是微生物zui重要的紫外線損傷，也是致死性損傷。大量研究證實，嘧啶二聚體的增加與細菌死亡率有直接的正比關系。
紫外線一般由傳統的低壓汞燈制取，但是現在也有一些地方使用高強度低壓汞燈和中壓汞燈，對于脈沖紫外燈也有大量的研究文獻。不論哪一種紫外燈都是基于相同的物理現象，由熒光燈內汞等離子區放電時釋放出電磁射線。
紫外線消毒器、紫外線殺菌器、水消毒殺菌設備、紫外線消毒法由自身的工藝原理決定其與化學消毒法相比具有如下缺點：紫外線消毒器、紫外線殺菌器、水消毒殺菌設備紫外線的殺菌作用只在其輻照期間有效，所以被處理的水一旦離開紫外線消毒器、紫外線殺菌器、水消毒殺菌設備就不具有殘余的消毒能力，容易遭受二次污染，并且既使一個細菌未被滅活而進入后續系統，就無法阻止其粘附在下游管道表面并繁衍后代；只有吸收紫外線的微生物才會被滅活，因此對于懸浮固體很多水質較差的水例如污水，由于懸浮固體可以庇護微生物使其免遭傷害，紫外線消毒器、紫外線殺菌器、水消毒殺菌設備消毒效果很難保證；細菌細胞在紫外線消毒器、紫外線殺菌器、水消毒殺菌設備中并沒有被去除，而是被轉變為發熱原，被殺死的微生物和其它污染物一道成為生存下來的細菌的食物。但是紫外線消毒器、紫外線殺菌器、水消毒殺菌設備紫外線消毒法同時具有很多化學法無法替代的優點：在一些產業中例如水產養殖和食品工業等，不需要化學消毒劑的持續性，否則會由于化學藥劑的影響造成水生物死亡﹑食品中產生嗅味等副作用，況且氯化消毒會形成三鹵甲烷等有害的消毒副產物；在一些生物技術例如發酵中，需要對水進行消毒后接種工藝需要的菌種，這樣持續性的消毒效果顯然是不需要的；在循環水系統中，經常使用氯消毒會造成腐蝕問題，例如游泳池，還有在石油開采的地下水回灌中，如果采用化學藥劑消毒，細菌容易產生抗藥性而在土壤中繼續繁殖從而堵塞地層，形成二次污染；紫外線消毒器、紫外線殺菌器、水消毒殺菌設備消毒速度快﹑效率高﹑占地面積小；紫外線消毒器、紫外線殺菌器、水消毒殺菌設備設備操作簡單，便于運行管理和實現自動化等，近年來用于水處理的紫外線消毒器、紫外線殺菌器、水消毒殺菌設備、紫外線消毒設備逐漸得到廣泛的應用。
