水質浄化に用いられる化学プロセス

化学的な水質浄化プロセスは、一次処理の各段階（沈殿、濾過、消毒）で活用されます。

源水の化学処理

• 地下水は有機汚染が少ない一方で、河川や湖沼などの表層水は藻類の増殖が問題になります。藻類抑制には硫酸銅がよく使用され、過度の汚染を防ぐためにアルム（硫酸アルミニウム）や硫酸カリウムが加えられます。

沈殿（沈降）

• 凝集剤を投入して不純物を凝集させ、沈降タンクや池底に沈ませます。代表的な凝集剤は硫酸鉄、各種ポリマーなどで、有機・無機汚染物質をまとめて重力で除去します。

濾過

• 砂利・砂・活性炭層や微細膜などのフィルターは、化学薬品でその捕捉性能を向上させます。捕集できる最小粒子径で性能が評価され、薬剤はフィルターの洗浄・消毒にも使用され、再利用性とコスト効率を高めます。

消毒

• 安全な飲料水を供給する鍵は病原体の除去です。米国の多くの処理施設では塩素（ガスまたは粉末）が原水に混入され、濃度と接触時間（CT）で殺菌効果が評価されます。オゾン（O₃）を拡散させて酸化殺菌する方法もあり、オゾンは分解すると酸素に戻り残留物が残りません。

その他の化学処理

• 二酸化炭素ガスや炭酸カルシウムスラリーでpH調整を行い、アルカリ度を制御します。炭素添加は藻類由来の味を改善し、リン酸塩は配管内のスケール（石灰）付着を抑制するために最終段階で加えられることがあります。