Kemikalije za obradu vode su raznolike i mogu se široko kategorizirati na temelju njihovih funkcionalnih karakteristika. Prvo, tu su flokulanti i koagulansi. Ove kemikalije uzrokuju agregaciju sitnih suspendiranih čestica i koloidnih tvari u vodi, tvoreći veće flokule, čime se ubrzava sedimentacija ili flotacija i postiže odvajanje čvrste-tekućine. Uobičajeni flokulanti uključuju polialuminijev klorid, aluminijev sulfat i poliferi sulfat, koji se naširoko koriste u obradi vode i učinkovito uklanjaju suspendirane krute tvari, organsku tvar i neke ione teških metala. Na primjer, kada se pročišćava kućna kanalizacija, polialuminijev klorid se obično dodaje u dozi od 10-50 mg/L, što može značajno smanjiti zamućenost kanalizacije i značajno poboljšati kvalitetu otpadne vode. Drugo, postoje dezinficijensi koji se koriste za ubijanje bakterija, virusa i drugih mikroorganizama u vodi, čime se osigurava sigurnost vode. Uobičajena sredstva za dezinfekciju uključuju klor, klor dioksid, ozon i natrijev hipoklorit.
Klor je tradicionalni dezinficijens s relativno niskom cijenom, ali proizvodi neke nusprodukte dezinfekcije tijekom uporabe, što predstavlja određene potencijalne rizike za ljudsko zdravlje. Klor-dioksid ima jaka oksidacijska svojstva, izvrstan dezinfekcijski učinak i ne proizvodi kancerogene halogenirane ugljikovodike, što je dovelo do njegove sve šire uporabe posljednjih godina. Dezinfekcija ozonom nudi prednosti kao što su visoka učinkovitost, brzina i bez ostataka, ali su ulaganje u opremu i operativni troškovi veći. Slijede inhibitori kamenca i inhibitori korozije. U industrijskoj cirkulirajućoj obradi vode, ioni kalcija i magnezija u vodi lako stvaraju kamenac, koji se lijepi na površine opreme, utječući na učinkovitost prijenosa topline i vijek trajanja, a također izaziva koroziju metalne opreme. Inhibitori kamenca sprječavaju stvaranje kamenca, dok inhibitori korozije usporavaju brzinu korozije metalne opreme. Uobičajeni inhibitori kamenca uključuju organofosfate i polikarboksilne kiseline, dok inhibitori korozije uključuju kromate i cinkove soli (iako se kromati postupno sve manje koriste zbog svoje visoke toksičnosti).
Osim toga, tu su pH regulatori za regulaciju kiselosti ili lužnatosti vode do odgovarajućeg raspona tretmana; i redukcijska sredstva za uklanjanje oksidirajućih tvari iz vode. Prilikom odabira kemikalija za obradu vode potrebno je sveobuhvatno razmotriti čimbenike kao što su karakteristike kvalitete vode, zahtjevi procesa obrade, troškovi i zahtjevi za zaštitu okoliša. Na primjer, za vodu visoke tvrdoće treba odabrati visoko učinkovite inhibitore kamenca; za pitku vodu sa strogim zahtjevima mikrobioloških pokazatelja treba odabrati sigurna i pouzdana sredstva za dezinfekciju. U međuvremenu, sa sve strožim zahtjevima za zaštitu okoliša, zelene, ekološki prihvatljive i učinkovite kemikalije za pročišćavanje vode postat će budući razvojni trend.
