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非氧化性杀菌灭藻剂不是以氧化作用杀死微生物，而是以致毒作用于微生物的特殊部位，因而，它不受水中还原物质的影响。非氧化性杀菌灭藻剂通常是氯酚类、季铵盐类的非氧化性化合物。非氧化性杀菌灭藻剂的杀生作用有一定的持久性，对沉积物或黏泥有渗透、剥离作用，受硫化氢、氨等还原物质的影响较小，受水中PH值影响较小。但处理费用相对氧化性杀菌灭藻剂较高，容易引起环境污染，水中的微生物易产生抗药剂型。
季铵盐的突出特点是它能穿透黏泥和污垢，因此特别适用于产生黏泥和在污泥下滋生厌气菌的灭杀，5-20mg/L的氯化烷基二甲基苯甲基铵（DBA）就能有效地控制硫酸盐还原菌的危害。季铵盐具有分散能力，在使用过程中发泡，能将杀菌时剥离下来的黏泥分散带出，在旁滤池中过滤除去或随排污水而带出。但是也容易产生假液位,欺骗液位联锁。
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