聚丙烯酰胺是一種線型水溶性高分子，是水溶性高分子中應用最為廣泛的品種。

聚丙烯酰胺和它的衍生物可以用作有效的絮凝劑、增稠劑、減阻劑等，普遍應用于水處理、造紙、石油、煤炭、地質、建筑等工業部門。由于PAM分子量高（103-107），水溶性好，可調節分子量并可以引進各種離子基團以得到特定的性能。

其高分子量時是重要的絮凝劑，因此被廣泛應用于污水及飲用水的處理中。

一、聚丙烯酰胺在水處理中的主要作用：

（1）減少絮凝劑用量。在達到同等水質的前提下，PAM與其他無機絮凝劑配合使用，可大大降低絮凝劑的使用量。

（2）改善水質。在飲用水處理和工業廢水處理中，PAM與無機絮凝劑配合使用，可以明顯改善出水水質。

（3）提高絮體強度和沉降速率。PAM形成絮體強度高，沉降性能好，從而提高固液分離速率，有利于污泥脫水。

（4）循環冷卻系統的防腐與防垢。PAM可大大降低無機絮凝劑的用量，從而避免無機物質在設備表面的沉積，減緩設備的腐蝕與結垢。

二、影響混凝的主要因素：

混凝表示整個凝聚和絮凝過程。

“凝聚”是指膠體的脫穩階段，而“絮凝”是指膠體脫穩后結成大顆粒絮體的階段。水處理中的混凝現象比較復雜，不同種類的絮凝劑以及不同水質條件，其混凝機理有所不同。當前比較一致的看法是絮凝劑對水中的膠體粒子的作用有三種：電性中和、吸附架橋和網捕卷掃作用。這三種作用有時會同時發生，有時僅其中一種或兩種機理起作用。影響絮凝劑作用的因素主要有絮凝劑、分離與工藝方法、混凝工藝等三方面。具體影響因素如下：

首先，絮凝劑水解是放熱反應，溫度低時絮凝劑水解反應速率慢，溫度高時反應速率快，形成的絮體小。其次，溫度低的水黏度大，使水中雜質顆粒布朗運動強度弱，碰撞機會減少，不適宜于膠體脫穩凝聚，同時水的黏度大時水的剪切力增大，影響絮體的成長。要取得好的混凝效果需有適宜的溫度范圍。水中懸浮物;

水中懸浮物成分和濃度水中雜質的成分、性質和濃度對混凝效果有明顯的影響。如水中存在二價以上的正離子，有利于壓縮膠體顆粒的雙電層；若水中以含黏土類雜質為主，需要的混凝劑量則較少；如果廢水中含有大量的有機物時，對膠體有保護作用，需要投加更多的混凝劑才會有好的混凝效果。

水中雜質顆粒級越單一均勻和越細小，帽越不利于沉降；大小不一的顆粒集成的礬花越密實，沉降性能越好。水中雜質的濃度過低，將不利于顆粒間的碰撞而影響凝聚，在這種情況下需投加高分子助凝劑，或投加礦物顆粒以增加凝結中心等，以提高混凝效果。

三、聚丙烯酰胺在水處理中的應用

任何水源的水都含有雜質，一是自然過程產生的雜質；二是人為因素即工業廢水及生活污水的污染。這些雜質按尺寸大小可分為懸浮物、膠體和溶解物。懸浮物和膠體是飲用水處理主要去除對象，粒徑大于0.1mm的泥沙能在水中很快自行下沉較易去除，而粒徑較小的懸浮物和膠體，需投加絮凝劑去除。

低濁度水的處理：

低溫低濁度水中有機物占的比例大。單投入硫酸鋁或PAC，上清液的濁度均隨絮凝劑投加量的增加而下降，但在達到一定值后，濁度趨于回升，形成的絮體結構松散、輕飄，難于沉淀，處理效果差。投加PAM做助凝后，絮體體積增大，密度增加，沉降速率加快，沉淀能力迅速提高，出水濁度在為降低。當PAM加入量過多，上清液的濁度趨于回升，這是發生了膠體保護現象。加入PAC的同時，加入不同量的PAM進行混凝沉淀，可加快去濁速率。當PAM用量達到0.03mg/L時，沉淀時間縮短一半，PAC投加量減少22%。PAM的加入可使凈水設備在超負荷運行時，在確保水質的基礎上同時提高供水量，提高設備的利用率，降低成本。

高濁度水處理：

無機絮凝劑和有機絮凝劑復合處理高濁度的水的混凝效果優于單獨處理，且絮凝劑的投藥順序對混凝效果和再穩作用有影響，以先加無機絮凝劑，再加有機絮凝劑的效果更佳。復合使用時，無機絮凝劑用量僅為單獨使用時的1/4～1/2，而加入的有機絮凝劑PAM僅為單獨使用無機絮凝劑的1/40～1/20。總成本比單獨使用時明顯降低。比較PAM—三氯化鐵、PAM—PAC、PAM—硫酸鋁、PAM—淀粉等復合絮凝劑對高濁度水的絮凝效果,聚丙烯酰胺與聚合氯化鋁配合使用效果最佳。

無機物及重金屬的去除：

PAM可以去除水中的無機物。用PAM固定反硝化菌可用于去除飲用水的硝酸鹽。在進水無磷的情況下，硝酸鹽快速轉化成亞硝酸鹽，但反硝化過程并不理想。在進水中加入磷酸鹽后，反硝化效果非常顯著，出水中硝酸鹽與亞硝酸鹽均低于0.5mg/L，總氮去除率為95～100%。PAM去除水中的重金屬離子，如纖維素接枝PAM對汞有很好的選擇吸附性。