废水中余氯排放水体，如果超出排放标准时，可能对水生生物有潜在的毒害，或是可能对所排水体的进一步利用会产生不良影响，因此，有必要对废水进行脱氯处理。由于废水的组分复杂，很少用阴离子交换树脂处理。目前脱氯处理主要是应用还原剂（如二氧化硫、焦亚硫酸钠等），或用活性炭吸附。这些方法及反应原理如下。

（1）二氧化硫脱氯 二氧化硫在水中生成亚硫酸（H₂SO₃），是强还原剂。亚硫酸又离解成HSO^－₃，和游离氯及结合氯作用生成氯化物和硫酸盐离子。气体SO₂相继去除游离氯、一氯胺、二氯胺、三氯化氮（又称三氯胺）等。反应式如下所示：

（2）亚硫酸盐脱氯 利用亚硫酸钠（Na₂SO₃）、亚硫酸氢钠（NaHSO₃）、焦硫酸钠（Na₂S₂O₅）与游离氯反应：

亚硫酸盐和结合氯（以一氯胺为例）反应如下：

对1mg/L余氯（以Cl₂计）脱氯时约需要的脱氯化合物量大致如下：

（3）活性炭脱氯 活性炭吸附可以同时去除游离和结合余氯，反应如下式：

活性炭脱氯有效可靠，可深度去除，但成本较高。