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水处理包括原水处理和工业水处理等。在原水处理中与活性炭等配合使用，可用于生活水中悬浮颗粒的凝聚、澄清。用有机絮凝剂聚丙烯酰胺代替无机絮凝剂，即使不改造沉降池，净水能力也可提高20%以上；在污水处理中，采用聚丙烯酰胺可以增加水回用循化的使用率，还可用作污泥脱水，工业水处理中用作一种重要的配方药剂。聚丙烯酰胺在国外应用最大的领域是水处理，国内在此领域的应用正在推广。
减少絮凝剂的用量，在达到同等水质的前提下，聚丙烯酰胺作为助凝剂与其他絮凝剂配合使用，可以大大降低絮凝剂的使用量。
改善水质，在应用水处理与工业废水处理中，聚丙烯酰胺与无机絮凝剂配合使用，可明显改变水质。
提高絮体度与沉降速度，聚丙烯酰胺形成的絮体强度高沉降性能好，从而提高固液分离速度有利于污泥脱水。
循环冷却系统的防腐与防垢，聚丙烯酰胺的使用可大大减少无机絮凝剂的用量，从而避免无机物质在设备表面的沉积，减缓设备的腐蚀与结垢。
聚丙烯酰胺是一类多功能的油田化学处理剂，广泛用于石油开采的钻井、固井、完井、修井、压裂、酸化、注水、堵水调剖、三次采油作业的过程中，特别是在钻井、堵水调剖和三次采油领域。聚丙烯酰胺水溶液具有较高的粘度，有较好的增稠，絮凝和流变调节作用，在石油开采中用作驱油剂和钻井泥浆调节剂。在石油开采的中后期，为提高原油采收率，目前我国主要推广聚合物驱油和三元复合驱油技术。通过注入聚丙烯酰胺水溶液，改善油水流速比，使采出物中原油含量提高。在三次采油中加入聚丙烯酰胺，可增加驱油能力，避免击穿油层提高油床开采收率。中国石油工业是聚丙烯酰胺的最大用户， 聚丙烯酰胺的科技进步促进了中国石油工业的发展， 石油工业的需求又加速了聚丙烯酰胺的科技创新步伐与行业的发展。
聚丙烯酰胺在造纸领域广泛用作助流剂、助滤剂，均度剂等以提高纸张的质量，料浆脱水性能、细小纤维及填料的留着率，减少原材料的消耗以及对环境的污染用作分散剂可改善纸张的均匀度。聚丙烯酰胺在造纸工业中主要应用在两个方面，一是提高填料、颜料等的存留率以降低原材料的流失和对环境的污染；二是提高纸张的强度。在纸料中加入聚丙烯酰胺，能提高细小纤维和填料粒子在网上的留着率，加速纸料的脱水，絮块的形成也能使浆料中的水更易滤出，减少了纤维在白水中的流失量，减少环境污染，又有利于提高过滤和沉淀设备的效率。
聚丙烯酰胺凝胶可用作非凝血酶原粒化剂，外科，隐形眼镜原料，微胶囊的外层包复料，并用作制造高质量的止血拴，妇女卫生巾及小儿尿布等。粒度几百微米到几十微米的聚丙烯酰胺可用于色谱填料(例如凝胶色谱柱填料) ，可有效地分离细胞色素等球形蛋白质。并能进一步对蛋白质脱盐、浓缩等。聚丙烯酰胺树脂经 Mannich反应，在酰胺基侧链上经亚甲基桥引入L- 脯氨酸或L- 羟脯氨酸，在与铜离子配位，得到手性配体树脂，它对一系列DL氨基酸进行有效拆分。经Hofmann降解得到的聚乙烯胺树脂上手性氨基酸再与铜离子络合， 作为配体交换色谱的固定相，可对一系列氨基酸进行拆分，对芳香氨基酸的拆分效果尤佳，由于骨架的亲水性较强，大大缩短了拆分时间。
食品行业，用于甘蔗糖、甜菜糖生产中蔗汁澄清及糖浆磷浮法提取。酶制剂发酵液絮凝澄清工业 ，还用于饲料蛋白的回收、质量稳定、性能好，回收的蛋白粉对鸡的成活率提高和增重、产蛋无不良影响，合成树脂涂料，土建灌浆材料堵水，建材工业、提高水泥质量、建筑业胶粘剂，填缝修复及堵水剂，土壤改良、电镀工业、印染工业等。