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水處理包括原水處理、本地污水處理和工業水處理等。在原水處理中與活性炭等配合使用， 可用于生活水中懸浮顆粒的凝聚、本地澄清。用有機絮凝劑丙烯酰胺代替無機絮凝劑， 即使不改造沉降池， 凈水能力也可提高 20％以上； 在污水處理中， 采用聚丙烯酰胺可以增加水回用循環的使用率， 還可用作污泥脫水； 工業水處理中用作一種重要的配方藥劑。聚丙烯酰胺在國外應用 的領域是水處理， 國內在此領域的應用正在推廣。聚丙烯酰胺在水處理中的主要作用:
減少絮凝劑的用量。在達到同等水質的前提下， 聚丙烯酰胺作為助凝劑與其它絮凝劑配合使用， 可以大大降低絮凝劑的使用量； (2) 改善水質。在飲用水處理與工業廢水處理中， 聚丙烯酰胺與無機絮凝劑配合使用， 可明顯改善水質； (3) 提高絮體強度與沉降速度。聚丙烯酰胺形成的絮體強度高， 沉降性能好， 從而提高固液分離速度， 有利于污泥脫水； (4) 循環冷卻系統的防腐與防垢。聚丙烯酰胺的使用可大大減少無機絮凝劑的用量， 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。
盡管全球聚丙烯酰胺市場在2009年受金融危機的影響呈現衰退跡象，但2011年今后將逐漸回暖，到2015年，市場規模將達到25.1億美元。市場發展的主要動力來自于下游行業的復蘇、本地行業環保政策要求與產品相關的技術服務帶來的利潤以及新興市場的快速成長等。對造紙行業而言，聚丙烯酰胺主要用作紙漿纖維和添加劑的黏結劑，或者用于廢水處理。相對于成熟的歐洲和北美市場，中國、本地南美、本地印度和其他亞太市場的增長勢頭令人欣喜。但由于經濟發展趨于平緩和歐洲債務危機的影響，造紙生產增速放緩，阻礙了聚丙烯酰胺市場的發展。另外，造紙行業本身的技術含量不高，市場需求也較為穩定，這也就決定了用于該行業的聚丙烯酰胺所能創造有限的利潤。
聚丙烯酰胺的使用要遵循如下原則：
1、同城顆粒狀聚丙烯酰胺絮凝劑不能直接投加到污水中。使用前必須先將它溶解于水，用其水溶液去處理污水。
2、同城溶解顆粒狀聚合物的水應該是干凈（如自來水），不能是污水。常溫的水即可，一般不需要加溫。水溫低于5℃時溶解很慢。水溫提高溶解速度加快，但40℃以上會使聚合物加快降解，影響使用效果。一般自來水都適合于配制聚合物溶液。強酸、同城強堿、同城高含鹽的水不適于用來配制。
3、同城聚合物溶液濃度的選擇，建議為0.1％-0.3％，即1升水中加1g-3g聚合物粉劑。
聚丙烯酰胺溶液的粘度隨高聚物分子量的增大而增大，這是由于高分子溶液的粘度由分子運動時分子間的相互作用產生。當聚合物相對分子質量約為106時，高分子線團開始相互滲透，足以影響對光的散射。含量稍高時機械纏結足以影響粘度。含量相當低時，聚合物溶液可視為網狀結構，鏈間機械纏結和氫鍵共同形成網的節點。含量較高時，溶液含有許多鏈-鏈接觸點，使高聚物溶液呈凝膠狀。因此，高聚物相對分子質量越大，分子間越易形成鏈纏結，溶液的粘度越大。
