消毒是给水处理工艺中最后的屏障,二氧化氯（ClO2）作为氯的替代品已在水厂中得到广泛应用。但ClO2较高的生产成本和亚氯酸根（ClO2-）、氯酸根（ClO3-）等无机消毒副产物限制了其进一步的推广应用。蔗糖法由于其高纯、低成本的优势,成为目前最受关注的ClO2制备工艺,但其反应动力学尚不明确。本研究以磷酸改进的五步碘量法为基础,对蔗糖还原氯酸钠（NaClO3）制备ClO2工艺进行优化;探究其反应过程,确定动力学参数;并考察了零价铁对于ClO2-、ClO3-的去除效果。以磷酸代替盐酸改进五步碘量法测定发生器产物ClO2-、ClO3-、Cl2、ClO2。与标准方法相比,测定ClO2-、ClO3-、Cl2、ClO2的相对误差均＜1%（原方法的误差为10%）,加标回收率分别为93.15%、101.07%、101.52%和94.12%;变异系数分别为4.69、15.78、15.78、11.28。该方法不仅满足ClO2发生器产物的分析要求,且更加节约、便捷和环保。蔗糖还原NaClO3制备ClO2的最佳工艺参数为:当蔗糖0.39 mol/L,NaClO312.53mol/L,硫酸（H2SO4）60%,温度80℃时,得到最高转化率83.6%,纯度为98.1%。采用“隔离法”对其反应动力学进行了研究。蔗糖、葡萄糖、果糖在H2SO4存在下还原NaClO3的反应中,糖、NaClO3均为一级反应,而H2SO4的反应级数分别为4.84、6.19、5.37。且Ea（蔗糖）=Ea（葡萄糖）+Ea（果糖）,说明该反应中,蔗糖优先水解生成葡萄糖、果糖,然后分别由葡萄糖、果糖还原NaClO3生成ClO2。通过模拟消毒实验,考察了零价铁还原剂对消毒副产物的消减效能,结果表明,零价铁对消毒副产物的ClO3-、ClO2-的去除随着时间和投量的增加而上升,但随初始消毒副产物的离子浓度的增大而下降。零价铁对ClO3-的去除是通过表面吸附完成的,在30 min内,对于0.7 mg/L的ClO3-,投量为60 g/L的纳米铁、微米铁、普通铁粉、海绵铁的去除率分别为100%、90%、22%和20%。零价铁对于ClO2-去除为还原反应过程。对于0.7mg/L的ClO2-,反应时间20min,投量为10g/L的普通铁、海绵铁,去除率达100%;而0.2 g/L纳米铁、0.4 g/L微米铁反应5 min去除率分别为100%、77%。零价铁对于混合副产物中ClO2-去除与单独ClO2-的去除效果及趋势相同,而ClO3-去除效果与单独ClO3-相比明显减弱,对于0.7 mg/LClO2-和0.3 mg/L ClO3-的混合副产物,停留时间为20 min,0.2 g/L纳米铁、0.6 g/L微米铁、10 g/L的普通铁、10 g/L海绵铁ClO2-去除率为100%;而ClO3-去除率7%、13%、33%、30%,因ClO2-抢先占据零价铁表面的活性点位,导致ClO3-的吸附点位不足,去除效果显著降低。常温下混合副产物去除工艺参数可选择投量为0.6 g/L纳米铁,停留时间20 min。