氯离子是水和废水中最为常见的一种阴离子，过高浓度的氯离子含量会造成饮水苦咸味、土壤盐碱化、管道腐蚀、植物生长困难，并危害人体健康，因此必须控制氯离子的排放浓度。
盐酸和含氯离子的盐类（如氯化钠）是各工业企业生产中的常用原料，尤其是化工合成、制药、印染、机械加工、冶金、单晶硅、食品等行业由于使用了大量含氯元素原料，其排放的废水中通常含有高浓度的氯离子。这些废水中所含有的大量氯离子如果不进行有效去除，排入水体，则会对人体健康、土壤、生态环境造成严重而持久的危害。许多新近实施的地方标准中都规定了相应的氯离子浓度排放限值，以限制氯离子的排放浓度。然而，由于目前含氯废水处理（氯离子去除）技术尚不成熟，因此众多标准的实施将导致上述行业中各工业企业的废水无法达标排放，迫使这些企业停产或转产。同时，过高的氯离子浓度会导致工艺和处理设备严重腐蚀，而当其含量超过1～3%时，则会造成有机废水的生物处理技术难以应用，进而造成废水处理成本过高，增加企业成本。
1、氯的存在形态有：Cl-、Cl2、HClO2、ClO2（不稳定）、HClO3、HClO4（不稳定），其他络合物，即有-1价、0价、+3价、+4价、+5价、+7价的存在形式。唯有Cl-最为稳定，自然界Cl元素基本以Cl-形式存在。
2、对于Cl-的去除（也可以考虑不要产生或减少产生），要么被其它阴离子替代，要么同其它阳离子一起去除。
根据不同性质大体归类如下：
（1）沉淀
即采用Ag+或Hg+等与Cl-生成沉淀将Cl-去除。由于氯离子能与绝大多数金属离子形成可溶性盐类，因此普通沉淀技术难以从水中去除氯离子。虽然银离子能与氯离子形成难溶的氯化银沉淀，但银离子难以回收，并且大规模应用过于昂贵。也可以采用亚铜离子和氯离子形成氯化亚铜沉淀，以实现氯离子分离，但亚铜离子极易被氧化，条件控制困难，而且处理成本也很高。
（2）膜分离
膜分离技术是给水除盐的常用技术之一，主要包括电渗析和反渗透。目前它越来越多地被应用于废水除盐（脱氯）领域。膜分离技术可有效地从废水中脱除氯离子，本身是一种优良的脱氯技术。但对于大多数含氯废水来说，其废水含氯量通常较高，往往超过了膜分离技术的应用界限，并且这些废水中也往往含有大量有机物和其它杂质，这些杂质会对膜组件造成不可逆的污染，从而限制了膜分离技术的应用。
（3）蒸发
当氯离子含量较高时，可以采用蒸发技术，使含氯废水通过蒸发得以浓缩，含氯盐类结晶，以完成氯离子与水的分离。目前常采用的方法主要包括多效蒸发、膜蒸馏和分子蒸馏等技术，虽然其处理效果较好，但由于氯离子含量较高，其设备的耐腐蚀性要求极高，通常需要采用特种合金，甚至金属钛进行加工，因此设备造价极高。同时由于水的比热较高，因此蒸发单位水量所消耗的能量也是巨大的，因此蒸发技术运行成本很高，通常在几十到数百元每吨水不等。
（4）絮凝沉淀、溶剂萃取法
絮凝沉淀主要利用絮凝剂作用氯离子，将其絮凝以至沉淀去除，如复合絮凝剂;溶剂萃取是利用萃取剂将含氯离子的化合物萃取去除。
（5）离子交换方式
当废水中氯离子含量较低时，可以采用离子交换树脂去除，研究表明：强碱性阴离子树脂对氯离子有较强的吸附作用。
（6）氧化还原方式
采用电解或电渗析、还原方式将Cl-去除。应用方法有电解、电渗析、加氧化剂等。电解是当污水通电后，电解槽的阴阳级之间产生电位差，趋使污水中阴离子向阳极移动发生氧化反应，阳离子向阴极移动发生还原反应，从而使得废水中的污染物在阳极被氧化，在阴极被还原，或者与电极反应产物作用，转化为无害成分被分离除去。
（7）氧化铋法
氧化铋法是原液中加入氧化铋试剂后，其在酸性条件形成的铋离子，在一定pH范围内铋离子与氯离子水解生成难溶于水的氯氧铋沉淀，以去除原液中的氯离子。
（8）超高石灰铝法
超高石灰铝法又称弗氏盐法，弗氏盐法是将含氯废水加入氧化钙和偏铝酸钠，经过一定条件的反应，形成钙氯铝化合沉淀物，以达到去除氯离子的目的，年P.M.Friedel研究AlCl3化学反应时首先发现了弗氏盐，Ca4Al2Cl2(OH)12属于弗氏盐的一种，是由带正电的[Ca2Al(OH)6]＋和带负电荷的[Cl－,2H2O〕构成的层状化合物，其中[Ca2Al(OH)6]＋构成主体层板，[Cl－,2H2O]为层间阴离子。
总结
由于Cl-是最稳定形态，比其他常见的阴离子都稳定，要将其分离去除，将有巨大费用消耗（无法定向只处理Cl-而不管其他离子）。而且以上方式一般只用于小负荷（要么是极低浓度的去除，要么是小水量的处理）。对于大水量Cl-浓度高的去除，是极其困难，投资巨大的项目。