二氧化氯（ClO₂）作为饮用水消毒中替代液氯的A类消毒剂,具有高效、广谱以及几乎不产生有机卤代消毒副产物的优点。但ClO₂消毒过程中也会生成无机消毒副产物（ClO₂^–、ClO₃^–）,尤其是Cl O₂^–的超标,已成为限制其在饮用水制备领域安全应用的重要问题。众多研究表明,ClO₂制备过程、自衰减过程以及与水中还原性物质的反应过程是Cl O₂^–生成的三个主要途径。为此,本研究以这三个方面入手,开展了无机消毒副产物生成规律与机制的系统研究,并以实际水样为对象,探索了Cl O₂无机消毒副产物控制方法。本研究主要内容和结果如下:（1）研究了反应时间、反应温度、硫酸浓度、氯酸钠浓度和H₂O₂与氯酸钠的摩尔浓度比等因素对R11法制备ClO₂效率的影响,并通过正交实验确定R11法最佳制备工况为:反应时间60min,反应温度75℃,硫酸浓度6mol/L,氯酸钠浓度450g/L。在R11法制备Cl O₂过程中,生成液中几乎不含ClO₂^–;ClO₃^–为主要的无机DBPs,主要来自于未完全反应的反应物氯酸钠,含量与氯酸钠的转化率相关。（2）通过化学反应动力学实验,计算得出在pH=7的中性水溶液中ClO₂的衰减反应级数为一级、并建立起浓度和温度相关的自衰减反应动力学方程模型为v=1.30×10⁶e^-5484.72/Tc^1.14,活化能数据表明ClO₂在常温下即可发生衰变。中性条件下,Cl O₂自衰减仅生成少量ClO₂^–,且规律不显著;ClO₃^–浓度随着衰减时间的增加而逐渐上升,Cl O₂初始浓度、温度和光照对Cl O₃^–的生成有促进作用。（3）水中的Fe（Ⅱ）、Mn（Ⅱ）、S^2-等无机还原物,以及天然有机物（NOM）对ClO₂^–的生成具有重要影响,但反应机制不同。Fe（Ⅱ）和S^2-除了会还原ClO₂外还会继续还原ClO₂^–。Mn（Ⅱ）会导致具有吸附和催化氧化作用的Mn O₂的生成从而影响反应的进行。NOM几乎不与ClO₂^–发生反应。无机还原性物质的ClO₂^–生成比率（70%）高于天然有机物（60%）。ClO₂氧化可引起NOM中大分子量物质转化为小分子量物质,疏水性物质转变为亲水性物质;中、大分子量（1K-100K Da）的NOM与Cl O₂反应Cl O₂^–生成比率最高。（4）三种实际水样的ClO₂消毒实验表明,水中无机还原性物质和天然有机物浓度的高低共同决定了ClO₂^–的生成量。针对长江水源水的常规水处理工艺中,混凝沉淀能通过去除水中腐殖质类物质来控制ClO₂^–的产生,相比直接消毒（预氧化）,Cl O₂^–降低了14.60%。ClO₂预氧化+混凝工艺能显著控制消毒阶段ClO₂^–的生成,但需要增加一道Cl O₂^–去除工艺;增加Fe²⁺去除工艺后,Cl O₂^–能减少26.53%。使用KMn O₄作为预氧化剂时,Cl O₂^–能减少34.69%,但需控制好预氧化剂投加量,过高甚至会造成相反的结果。