Hóa chất xử lý nước chủ yếu được áp dụng trong bốn lĩnh vực chính: xử lý nước công nghiệp, xử lý nước sinh hoạt và nước uống, xử lý nước thải và nước thải, và khử mặn nước biển.
**Xử lý nước công nghiệp:** Được sử dụng để làm mát tuần hoàn (chất ức chế cáu cặn, chất ức chế ăn mòn, chất diệt khuẩn), nước nồi hơi (chất làm mềm, chất loại bỏ oxy) và nước xử lý (trong các ngành công nghiệp như dầu mỏ, hóa chất, sản xuất điện và luyện kim) để ngăn chặn sự đóng cặn, ăn mòn và sự phát triển của vi sinh vật.
**Xử lý nước uống và đô thị:** Sử dụng chất keo tụ (ví dụ: PAC, PAM), chất khử trùng (ví dụ: natri hypochlorite, clo dioxide), chất điều chỉnh độ pH và chất hấp phụ (ví dụ: than hoạt tính) để loại bỏ chất rắn lơ lửng, mầm bệnh, mùi hôi và kim loại nặng, từ đó đảm bảo nước đáp ứng các tiêu chuẩn nước uống.
**Xử lý nước thải và nước thải:** Bao gồm cả nước thải đô thị và công nghiệp; sử dụng chất kết tụ/chất hỗ trợ đông tụ (ví dụ: polyacrylamide), chất khử nước, chất khử nhũ tương (đối với nước thải có dầu), chất khử màu, chất oxi hóa khử (để xử lý cặn xyanua và crom) và chất khử trùng để tách chất lỏng-rắn, giảm mức COD/BOD và đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn xả thải.
**Khử muối trong nước biển:** Bao gồm việc bổ sung các chất ức chế cặn (ví dụ: polyphosphate, phosphonate hữu cơ), chất keo tụ và chất làm sạch vào các quy trình chưng cất và tạo cặn dựa trên màng- (thẩm thấu ngược) và chưng cất để ngăn ngừa cặn và tắc nghẽn màng, từ đó nâng cao hiệu quả hoạt động.
Hơn nữa, các ứng dụng chuyên dụng - chẳng hạn như bơm nước từ mỏ dầu (sử dụng chất làm sạch và chất diệt khuẩn chuyên dụng), tái sử dụng nước tái chế, xử lý bùn (sử dụng chất điều hòa và khử nước) và hệ thống tháp giải nhiệt - cũng phụ thuộc rất nhiều vào hóa chất xử lý nước hỗn hợp.
