非氧化性殺菌劑與氧化性殺菌劑都是高效廣譜的水處理殺菌劑，既然叫法不同，那么他們各自的作用也存在個體差異，具體來說要使用哪種類型的殺菌劑，要根據要處理里的水質特點以及水域面積來定，如果考慮到環保的因素在內的話，一般選擇非氧化性殺菌劑的情況比較多。
非氧化性殺菌劑不是以氧化作用殺死微生物，而是以致毒作用于微生物的特殊部位，因而，它不受水中還原物質的影響。非氧化性殺菌劑通常是氯酚類、季銨鹽類的非氧化性化合物。
非氧化性殺菌劑的殺生作用有一定的持久性，對沉積物或黏泥有滲透、剝離作用，受硫化氫、氨等還原物質的影響較小，受水中PH值影響較小。但處理費用相對氧化性殺菌劑較高，容易引起環境污染，水中的微生物易產生抗藥劑型
氯酚及其衍生物是一類非氧化性殺菌劑，由于苯酚分子結構中引入了氯原子，其殺菌滅藻能力被提高。這類化合物都不易降解，對水生生物和哺乳動物都有毒害作用，因此污染問題必須引起足夠的重視。
氯酚類藥劑不宜與陽離子藥劑共用，但與某些陰離子表面活性劑復合使用時，能夠顯著降低它的用量，并提高殺生效果。
有機胺類殺菌劑廣泛地用來控制冷卻水中的微生物，具有殺菌作用強，能殺死大多數微生物，還有相當良好的滲透能力和分散能力，與大多數水質穩定劑和處理劑中的化學藥劑相容，能在較寬的PH值范圍內使用，以及對魚類等的毒性小，易降解，較少的環境污染等優點。其中季銨鹽應用范圍廣并具有典型性。
季銨鹽的突出特點是它能穿透黏泥和污垢，因此特別適用于產生黏泥和在污泥下滋生厭氣菌的滅殺，5-20mg/L的氯化烷基二甲基苯甲基銨就能有效地控制硫酸鹽還原菌的危害。季銨鹽具有分散能力，在使用過程中發泡，能將殺菌時剝離下來的黏泥分散帶出，在旁濾池中過濾除去或隨排污水而帶出。
常用的非氧化性殺菌劑有以下幾種：雙氯酚、二氧氰基甲烷、異噻唑啉酮、十二烷基芐基氯化銨、十二烷基二甲基芐基溴化銨等。
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