城市污水是由居民的生活污水和位于城區(qū)內(nèi)的工業(yè)企業(yè)排放的工業(yè)廢水以及部分的降水所組成，其中生活污水是城市污水的主要組成部分之一。生活污水主要是生活廢料和人的排泄物，其中包括廚房洗滌、沐浴、洗衣等廢水以及沖廁等污水。這些污水中含有大量的微生物，不但包括一些有利于降解水中有機污染物的微生物，還有更多則是通過污水排放傳播疾病，而被認為有害的或者會對公眾健康造成威脅的致病微生物。致病微生物個體小、繁殖快、存活能力強且致病劑量低，它們的傳播可能引起多種水致疾病。如腸道病毒、大腸桿菌、彎曲菌感染可能引起腸胃炎;霍亂弧菌可能引起霍亂病;沙門氏菌屬傳染可能引起沙門氏菌病;肝炎病毒可能引起傳染性肝炎等，更為嚴重時甚至會引發(fā)某個地區(qū)爆發(fā)性流行病。近些年來，世界范圍內(nèi)頻繁爆發(fā)了流行性疾病事件，造成了廣泛的影響。而2003年，某些國家及地區(qū)爆發(fā)了大范圍的非典型肺炎(SARS)，這一疾病的傳播正是由冠狀病毒引起的。因此，水環(huán)境的安全性和對健康的影響越來越受到重視，尤其是污水處理。

以活性污泥法工藝為核心的污水處理廠，一級、二級處理可以除去一部分病原微生物，但是還不能滿足直接排放或回用水質要求，還必須要對污水處理廠二級出水進行消毒。消毒是通過滅活或破壞水中的微生物以阻止疾病通過水傳染至下一級使用者或者環(huán)境，從而保障水質安全和環(huán)境健康。常用的消毒劑有次氯酸鈉、二氧化氮和紫外線。氯消毒技術應用成熟，消毒效果好，余氯還可以保持出水的持續(xù)消毒效果，但是消毒過程產(chǎn)生的無機或有機消毒副產(chǎn)物對環(huán)境健康存在潛在風險，使其在實際應用中一定程度上受到限制。因此，環(huán)境友好型消毒劑的研發(fā)和應用越來越受到重視。紫外線消毒是利用紫外射線破壞細菌細胞從而達到消毒目的，消毒過程中無消毒副產(chǎn)物，占地面積小，管理運行方便，逐漸開始取代化學消毒劑廣泛應用于污水消毒.但是，紫外消毒效率極易受水質條件影響且消毒出水無持續(xù)消毒能力，使用戶很大程度上受消毒出水穩(wěn)定性的困擾。