تتنوع المواد الكيميائية لمعالجة المياه ويمكن تصنيفها على نطاق واسع بناءً على خصائصها الوظيفية. أولاً، هناك مواد مندفة ومخثرات. تتسبب هذه المواد الكيميائية في تجمع الجزيئات العالقة الصغيرة والمواد الغروية في الماء، وتشكيل كتل أكبر، وبالتالي تسريع عملية الترسيب أو التعويم وتحقيق فصل السائل الصلب-. تشتمل المواد الندفية الشائعة على كلوريد متعدد الألومنيوم وكبريتات الألومنيوم وكبريتات بولي الحديديك، والتي تستخدم على نطاق واسع في معالجة المياه وتزيل بشكل فعال المواد الصلبة العالقة والمواد العضوية وبعض أيونات المعادن الثقيلة. على سبيل المثال، عند معالجة مياه الصرف الصحي المنزلية، تتم عادةً إضافة كلوريد الألومنيوم بجرعة تتراوح من 10 إلى 50 ملجم / لتر، مما يمكن أن يقلل بشكل كبير من تعكر مياه الصرف الصحي ويحسن بشكل كبير من جودة النفايات السائلة. ثانيًا، هناك مطهرات تستخدم لقتل البكتيريا والفيروسات والكائنات الحية الدقيقة الأخرى في الماء، مما يضمن سلامة المياه. تشمل المطهرات الشائعة الكلور وثاني أكسيد الكلور والأوزون وهيبوكلوريت الصوديوم.
الكلور هو مطهر تقليدي بسعر منخفض نسبيًا، ولكنه ينتج بعض منتجات التطهير الثانوية أثناء الاستخدام، مما يشكل بعض المخاطر المحتملة على صحة الإنسان. يتمتع ثاني أكسيد الكلور بخصائص مؤكسدة قوية، وتأثير تطهير ممتاز، ولا ينتج الهيدروكربونات المهلجنة المسببة للسرطان، مما يؤدي إلى استخدامه على نطاق واسع على نحو متزايد في السنوات الأخيرة. يوفر التطهير بالأوزون مزايا مثل الكفاءة العالية والسرعة وعدم وجود بقايا، ولكن تكاليف الاستثمار في المعدات والتشغيل أعلى. التالي هي مثبطات الحجم ومثبطات التآكل. في معالجة المياه الصناعية المتداولة، تشكل أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم الموجودة في الماء بسهولة قشورًا تلتصق بأسطح المعدات، مما يؤثر على كفاءة نقل الحرارة وعمر الخدمة، ويؤدي أيضًا إلى تآكل المعدات المعدنية. تمنع مثبطات التكلس تكوين القشور، بينما تعمل مثبطات التآكل على إبطاء معدل تآكل المعدات المعدنية. تشتمل مثبطات القشور الشائعة على الفوسفات العضوي والأحماض المتعددة الكربوكسيل، بينما تشتمل مثبطات التآكل على الكرومات وأملاح الزنك (على الرغم من أن الكرومات يتم استخدامها بشكل أقل تدريجيًا بسبب سميتها العالية).
بالإضافة إلى ذلك، توجد أدوات ضبط الأس الهيدروجيني لتنظيم حموضة أو قلوية المياه إلى نطاق معالجة مناسب؛ وعوامل الاختزال لإزالة المواد المؤكسدة من الماء. عند اختيار المواد الكيميائية لمعالجة المياه، من الضروري النظر بشكل شامل في عوامل مثل خصائص جودة المياه، ومتطلبات عملية المعالجة، والتكلفة، ومتطلبات حماية البيئة. على سبيل المثال، بالنسبة للمياه ذات الصلابة العالية، يجب اختيار مثبطات القشور ذات الكفاءة العالية؛ بالنسبة لمياه الشرب ذات المتطلبات الصارمة فيما يتعلق بالمؤشرات الميكروبيولوجية، ينبغي اختيار مطهرات آمنة وموثوقة. وفي الوقت نفسه، مع متطلبات حماية البيئة الصارمة بشكل متزايد، ستصبح المواد الكيميائية الخضراء والصديقة للبيئة والفعالة لمعالجة المياه هي اتجاه التنمية المستقبلي.
