废水和污水一般量较大，自然沉降困难，内含污物往往是有毒物质，很难以简单的过滤方法使它们脱水。一般单位都习惯用无机絮凝剂，如；明矾（硫酸铝钾）、氢氧化钙、硫酸铝、三氯化铁、碱式氯化铝等来处理，这类物质往往用量大、效力低，因而总成本高昂，而且有些无机处理剂对一些特殊的废水或污水的处理效果为零。
目前，高分子科学发展很快，各种各样的聚合物以它们优异的物理、化学性质受到科学家的青眯。我们通过一系列的实验，觉得有些聚合物在废水处理中有絮凝、沉降速度快、污泥脱水效率高、设备简单、处理成本低廉等优点，值得推广使用。
在废水处理中，可用的聚合物有阴离子型，阳离子型、非离子型，根据我们对多种聚合物的筛选，认为聚丙烯酰胺是一种效果较好的水处理剂。
我们取含固体污物6%的污水若干份，每份100克，分别加明矾、氢氧化钙、三氯化铁、硫酸铝、碱式氯化铝与聚丙烯酰胺作对照试验得下表：
各种污水处理剂澄清时间对照表
| 处理剂名称 | 用量 | 得澄清液所用时间 |
| 空白 | 100mg | 48（h）未全部澄清 |
| 明矾 | 100mg | 6 |
| 氢氧化钙 | 100mg | 4 |
| 硫酸铝 | 100mg | 1 |
| 三氯化铁 | 100mg | 1 |
| 碱式氯化铝 | 100mg | 1/4 |
| 聚丙烯酰胺 | 0.05mg | 立即 |
上表说明聚丙烯酰胺用量少（只有无机处理剂的1/2000）、处理污水效果好、速度快。
根据我们试验，把无机处理剂与聚丙烯酰胺配合使用，不仅处理速度快，而且处理用药量可大大减少。我们在含固体污物6%的污水中，加入1ppm聚丙烯酰胺，再加30ppm三氯化铁及30ppm的碱式氯化铝，11分钟得到完全澄清液体。如果在含6%的污水中，加入1ppm聚丙烯酰胺，再加50ppm三氯化铁，5分钟即得澄清液体。所以把聚丙烯酰胺与少量的无机处理剂合用，高聚物用量可减少到10-6，这有很大的实用价值。
以上实验结果说明聚丙烯酰胺在污水处理中起捕集微粒作用，这与它的分子结构有很大关系，下面简述它的作用原理：
聚丙烯酰胺分子式：（CH2CHCON-H2）n，分子量500万以上，是一种白色粉末状的絮凝剂。能溶于水，加水后有30%以上发生水解，形成：
这是一种负离子型絮凝剂，在水溶液中链伸展，并带弱负电荷，有较好絮凝性。当它与无机絮凝剂合用时，效果更好，因为它们起加成作用。除高聚物部分水解起絮凝作用外，无机物也有絮凝作用，而且聚丙烯酰胺的部分分子在弱碱性条件下，形成正离子型絮凝剂，即为：
由于它能形成正离子型及负离子型絮凝剂，适于处理多种不同性质的污物。在水溶液中，它的长链分子适当伸展，而悬浮的污物质点被吸附，使聚离子和悬浮粒子间联合架桥起来，因而体积变大，使之凝聚。
聚丙烯酰胺是一种高分子电解质，在水溶液中能离解，产生多价的、电荷很集中的大离子，以及很多与大离子电荷相反的小离子（或称反离子），因为在大离子的周围有强大的静电场，被吸引的反离子的数目和分布直接影响聚离子的电荷和形态，使它的溶液性质与一般中性高聚物完全不同。当它被水稀释后，小的反离子对聚离子的中和作用减弱，使聚离子处于较为扩展状态，所以能有效地吸附各种污物及胶体分子团。当达到一定程度时，再加入碱性氯化铝，意味着加入物有碱，能使聚离子的静电场增加，又吸引更多反离子（这时主要指污物的离子）到周围，此时聚离子又处于较为卷曲状态，得到絮凝物。
另外，污水中的污物大多形成胶体溶液，胶体分子团是带电荷的，这里的离子是带正电荷或负电荷的载体，组成胶体分子团的分子可以通过分解，失去一些离子，这些离子就分散在水中，或者相反，液体的离子固定在胶体分子团上。考虑到每个胶体分子团的分子数量，胶体分子团的基本电荷数可能相当大，而且各分子团的电荷数也不相同，胶体分子团的正或负，根据它们的性质和它们分散在其中的液体组成而定。当加入高分子电解质-聚丙烯酰胺时，由于它存在正、负离子团，会改变胶体分子团周围的离子层结构，还会减少离子层的厚度，使胶体分子团因此能够相互接近，以致范德华引力将胶体分子团一个个地固定住，并相互连结成不规则的网格，在重力作用下沉淀下来。
聚丙烯酰胺水解时形成负离子型絮凝剂，即酰胺基变成阴离子的羧酸基-CH2-CH2-COO-，它能与污水中多种低分子阳离子（包括金属离子和有机低分子阳离子）作用，形成复杂的络合物，使污物从污水中离开，水得到澄清。
根据我们的实验，要使高聚物处理水得到好的效果，需要注意三点：
1、加入顺序：需要先加聚丙烯酰胺，使它与污物作用后，再加无机处理剂。否则聚丙烯酰胺的处理效果会受到影响。
2、要使絮凝剂与污水充分混合均匀：搅拌可以加速质点的运动，加快絮凝剂扩散的速度，加大质点相互碰撞的速率。在搅拌后，还需要有相对静止阶段，使质点发生聚集，并可能在占有的体积内形成一个连续的网状结构，使部分分散介质也被固定在这个连续的网状结构中。
3、污水需要是中性的：如果污水的pH小于6或大于8，需要作预处理，把它的pH调至7左右。因为过酸、过碱都会影响高聚物在水中的溶解度和絮凝作用。我们取不同的pH值的污水加同样量的聚丙烯酰胺、碱性氯化铝，观察污水澄清所需的不同时间，得到图2。
所以，实验证明pH值对聚丙烯酰胺的处理效果有直接影响。
聚丙烯酰胺在污水处理中用量较少，只有1ppm，而且处理后，大量高聚物已与污物形成聚凝物沉淀下来，处理后的澄清液中聚丙烯酰胺几乎为零，而且聚丙烯酰胺本身无毒，所以不必担心二次污染的问题。
