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(yīng)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(yīng)用于水處理、造紙、石油、煤炭、地質(zhì)、建筑等工業(yè)部門。由于PAM分子量高（103-107），水溶性好，可調(diào)節(jié)分子量并可以引進(jìn)各種離子基團(tuán)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(yīng)用于污水及飲用水的處理中。
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(dá)到同等水質(zhì)的前提下，PAM與其他無機(jī)絮凝劑配合使用，可大大降低絮凝劑的使用量。
（2）改善水質(zhì)。在飲用水處理和工業(yè)廢水處理中，PAM與無機(jī)絮凝劑配合使用，可以明顯改善出水水質(zhì)。
（3）提高絮體強(qiáng)度和沉降速率。PAM形成絮體強(qiáng)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(huán)冷卻系統(tǒng)的防腐與防垢。PAM可大大降低無機(jī)絮凝劑的用量，從而避免無機(jī)物質(zhì)在設(shè)備表面的沉積，減緩設(shè)備的腐蝕與結(jié)垢。
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(wěn)階段，而“絮凝”是指膠體脫穩(wěn)后結(jié)成大顆粒絮體的階段。水處理中的混凝現(xiàn)象比較復(fù)雜，不同種類的絮凝劑以及不同水質(zhì)條件，其混凝機(jī)理有所不同。當(dāng)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(wǎng)捕卷掃作用。這三種作用有時會同時發(fā)生，有時僅其中一種或兩種機(jī)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(yīng)，溫度低時絮凝劑水解反應(yīng)速率慢，溫度高時反應(yīng)速率快，形成的絮體小。其次，溫度低的水黏度大，使水中雜質(zhì)顆粒布朗運(yùn)動強(qiáng)度弱，碰撞機(jī)會減少，不適宜于膠體脫穩(wěn)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(zhì)的成分、性質(zhì)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(zhì)為主，需要的混凝劑量則較少；如果廢水中含有大量的有機(jī)物時，對膠體有保護(hù)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(zhì)顆粒級越單一均勻和越細(xì)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(zhì)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(jié)中心等，以提高混凝效果。
聚丙烯酰胺在水處理中的應(yīng)用
任何水源的水都含有雜質(zhì)，一是自然過程產(chǎn)生的雜質(zhì)；二是人為因素即工業(yè)廢水及生活污水的污染。這些雜質(zhì)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(jī)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(dá)到一定值后，濁度趨于回升，形成的絮體結(jié)構(gòu)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(dāng)PAM加入量過多，上清液的濁度趨于回升，這是發(fā)生了膠體保護(hù)現(xiàn)象。加入PAC的同時，加入不同量的PAM進(jìn)行混凝沉淀，可加快去濁速率。當(dāng)PAM用量達(dá)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(shè)備在超負(fù)荷運(yùn)行時，在確保水質(zhì)的基礎(chǔ)上同時提高供水量，提高設(shè)備的利用率，降低成本。
高濁度水處理：
無機(jī)絮凝劑和有機(jī)絮凝劑復(fù)合處理高濁度的水的混凝效果優(yōu)于單獨(dú)處理，且絮凝劑的投藥順序?qū)炷Ч驮俜�(wěn)作用有影響，以先加無機(jī)絮凝劑，再加有機(jī)絮凝劑的效果更佳。復(fù)合使用時，無機(jī)絮凝劑用量僅為單獨(dú)使用時的1/4～1/2，而加入的有機(jī)絮凝劑PAM僅為單獨(dú)使用無機(jī)絮凝劑的1/40～1/20�？偝杀颈葐为�(dú)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(fù)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(jī)物及重金屬的去除：
PAM可以去除水中的無機(jī)物。用PAM固定反硝化菌可用于去除飲用水的硝酸鹽。在進(jìn)水無磷的情況下，硝酸鹽快速轉(zhuǎn)化成亞硝酸鹽，但反硝化過程并不理想。在進(jìn)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。
