聚丙烯酰胺及其衍生物的分子鏈上含有大量的的酰胺基，具有良好的水溶性、優良的絮凝性能和吸附性能，可與許多物質親和、吸附形成氫鍵，在水處理中作為絮凝劑，可用于城市污水、生活污水、工業廢水等的處理，以及各種地下水和工業懸浮液固液分離工程中。
聚丙烯酰胺是目前世界上應用較廣、效能較高的高分子有機合成絮凝劑、沉降劑及助濾劑，它的絮凝效果遠遠優于無機絮凝劑，品種多，規格全，用量小，成本低，效率高，生成的泥渣少，后處理容易。聚丙烯酰胺在水處理中用作絮凝劑。
聚丙烯酰胺在水處理中的作用主要有以下幾點：
1、減少絮凝劑用量。
在達到同等水質前提下，聚丙烯酰胺作為助凝劑與其它絮凝劑配合使用，可大大降低絮凝劑的使用量。在原水處理中，用聚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。
兩性聚丙烯酰胺與聚合氯化鋁復配（質量比為2:1）成的復合絮凝劑在煉油廠進行了工業應用，試驗結果表明，復合絮凝劑絮凝效果較好，懸浮物、油、氮和COD的平均去除率分別達到82%，77%，83%和37%。
2、改善水質。
在原水處理中與活性炭等配合使用，用于生活水中懸浮顆粒的凝聚、澄清，在污水處理中用作污泥脫水，在工業水處理中用作一種重要的配方藥劑。
聚丙烯酰胺作為助凝劑在凈化站的應用，有效解決了夏天雨水期低溫低濁水難于處理的問題，提高凈化站水處理工藝的抗沖擊能力，濁度去除率提高23%以上，色度去除率提高10%，降低礬耗25%~50%。在保證出水水質的前提下，節約制水成本。應用助凝劑聚丙烯酰胺能超產水量5%-10%。
3、提高絮體強度與沉降速率，減少無機絮凝劑的使用量，避免循環冷卻系統的腐蝕與結垢。
投加陽離子和陰離子型聚丙烯酰胺均可使污泥比阻降低近2個數量級，改善了污泥的脫水性能。
非離子聚丙烯酰胺在酸性條件下，絮凝效果優于陰離子聚丙烯酰胺，但在中性或堿性條件下，不如陽離子型聚丙烯酰胺，而絮凝強度比陰離子型高分子絮凝劑要強。
陽離子型聚丙烯酰胺具有良好的粒子絮體性能，適于處理pH為中性到堿性的含無機雜質多的水體。
陰離子型聚丙烯酰胺主要是絮凝帶負電荷的膠體，具有除濁、脫色等功能，適用于有機膠體含量高的水體處理。
