聚丙烯酰胺在水处理应用中也非常重要，城市与工业污水主要采用污泥法处理，生化污泥常常是亲水性很强的胶体，所含的水极难脱去，若采用阳离子聚丙烯酰胺类絮凝剂，能收到良好的效果。聚丙烯酰胺的酰胺基可与许多物质亲和形成氢键，高分子量聚丙烯酰胺在被吸附的粒子间形成“侨联”，生成“絮团”，有利于微粒下沉。聚丙烯酰胺可以通过化学转化或AM的共聚制成非离子、阴离子、阳离子和两性离子系列完整的絮凝剂，可广泛用于水喝分辨的处理场。聚丙烯酰胺类絮凝剂能适应多种絮凝对象，其用量小、效率高，生成的泥渣少，后处理容易，对某些情况有特殊的价值。
此外，聚丙烯酰胺还能有效地应用于处理钾碱矿的矿泥，使之分出澄清的盐水。在拜耳法提炼铝矿石中，可用PAM由热苛性纳水溶液中分离不溶性氧化铁。
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