Chemikalien zur Wasseraufbereitung sind vielfältig und können anhand ihrer funktionellen Eigenschaften grob kategorisiert werden. Erstens gibt es Flockungsmittel und Gerinnungsmittel. Diese Chemikalien führen dazu, dass sich winzige Schwebeteilchen und kolloidale Substanzen im Wasser ansammeln und größere Flocken bilden. Dadurch wird die Sedimentation oder Flotation beschleunigt und eine Fest-{2}}Flüssigkeitstrennung erreicht. Zu den gängigen Flockungsmitteln gehören Polyaluminiumchlorid, Aluminiumsulfat und Polyeisensulfat, die häufig in der Wasseraufbereitung eingesetzt werden und Schwebstoffe, organische Stoffe und einige Schwermetallionen wirksam entfernen. Beispielsweise wird bei der Behandlung von häuslichem Abwasser typischerweise Polyaluminiumchlorid in einer Dosierung von 10–50 mg/L zugesetzt, was die Trübung des Abwassers deutlich reduzieren und die Qualität des Abwassers deutlich verbessern kann. Zweitens gibt es Desinfektionsmittel, die dazu dienen, Bakterien, Viren und andere Mikroorganismen im Wasser abzutöten und so die Wassersicherheit zu gewährleisten. Zu den gängigen Desinfektionsmitteln gehören Chlor, Chlordioxid, Ozon und Natriumhypochlorit.
Chlor ist ein herkömmliches Desinfektionsmittel mit relativ niedrigem Preis, bei der Verwendung entstehen jedoch einige Desinfektionsnebenprodukte, die ein gewisses potenzielles Risiko für die menschliche Gesundheit darstellen. Chlordioxid hat starke oxidierende Eigenschaften, eine hervorragende Desinfektionswirkung und produziert keine krebserregenden Halogenkohlenwasserstoffe, was in den letzten Jahren zu einer zunehmenden Verbreitung seiner Verwendung geführt hat. Die Ozondesinfektion bietet Vorteile wie hohe Effizienz, Geschwindigkeit und keine Rückstände, allerdings sind die Investitionen in die Ausrüstung und die Betriebskosten höher. Als nächstes kommen Kalkinhibitoren und Korrosionsinhibitoren. Bei der industriellen Umlaufwasseraufbereitung bilden Kalzium- und Magnesiumionen im Wasser leicht Ablagerungen, die sich an den Geräteoberflächen festsetzen, die Wärmeübertragungseffizienz und die Lebensdauer beeinträchtigen und auch Metallgeräte korrodieren lassen. Kalkinhibitoren verhindern die Bildung von Kalkablagerungen, während Korrosionsinhibitoren die Korrosionsrate von Metallgeräten verlangsamen. Zu den gängigen Ablagerungsinhibitoren gehören Organophosphate und Polycarbonsäuren, während zu den Korrosionsinhibitoren Chromate und Zinksalze gehören (obwohl Chromate aufgrund ihrer hohen Toxizität nach und nach weniger verwendet werden).
Darüber hinaus gibt es pH-Einsteller, um den Säuregehalt oder die Alkalität des Wassers auf einen geeigneten Behandlungsbereich zu regulieren; und Reduktionsmittel zur Entfernung oxidierender Substanzen aus dem Wasser. Bei der Auswahl von Wasseraufbereitungschemikalien müssen Faktoren wie Wasserqualitätseigenschaften, Anforderungen an den Aufbereitungsprozess, Kosten und Umweltschutzanforderungen umfassend berücksichtigt werden. Beispielsweise sollten für Wasser mit hoher Härte hochwirksame Kalkschutzmittel gewählt werden; Für Trinkwasser mit strengen Anforderungen an mikrobiologische Indikatoren sollten sichere und zuverlässige Desinfektionsmittel gewählt werden. Mittlerweile werden angesichts immer strengerer Umweltschutzanforderungen grüne, umweltfreundliche und effiziente Wasseraufbereitungschemikalien zum künftigen Entwicklungstrend.
