阳离子聚丙烯酰胺是由阳离子单体和聚丙烯酰胺共聚而成的线形高分子聚合物。分子量在600-1200万之间，***、无味、亲水性高，能以不同比例溶于水中，不溶于酮、酯、烃等***。
阳离子聚丙烯酰胺在酸性或碱性介质中均呈现阳电性，它通常会比阴离子或非离子型聚丙烯酰胺分子量低，其澄洁污水的性能主要是通过电荷中和作用而获得。其功能主要是絮凝带负的电荷，具有除浊、脱色功能。
聚丙烯酰胺是一种水溶性线性高分子聚合物，是目前应用***为广泛的水溶性聚合物。其水溶液为近透明的粘稠液体，、无腐蚀性，在150℃以上时才可热分解，在环境中稳定性好。聚丙烯酰胺随聚合程度的不同，分子量在500～2400万Da(Da表示一个12C原子质量的1/12)之间变动。在造纸工业中可用作纸张干强剂、助留剂、助滤剂，能极大的提高成纸质量，节约成本，提高造纸厂的生产能力。聚丙烯酰胺具有特殊的物理化学性质，可作为絮凝剂、增稠剂、减阻剂、泥浆处理剂、表面活性剂、土壤改良剂、水土保湿剂、种子包衣剂、纸力增强剂等被广泛运用于石油开采、水处理、纺织、造纸、、农业等。
聚丙烯酰胺作为土壤结构改良剂应用于农业生产，近年来有关聚丙烯酰胺在农业生产中的研究较多。聚丙烯酰胺由比利时引进到我国，“七五”期间中国农业科学院土壤肥料研究所先后在北京、山东、河北、山西、陕西、宁夏、新疆等地进行了室内模拟、盆栽和大田等试验，结果表明，聚丙烯酰胺增加了土壤水分入渗，减少了地表径流，并对土壤温度产生影响，但由于聚丙烯酰胺的应用成本较高，未能在我国推广;“九五”期间，国外新型聚丙烯酰胺引进到我国，大田试验表明，聚丙烯酰胺可提高作物产量，增加经济效益。阳离子絮凝剂外观为白色粉末颗粒，分子量从700万到1300万，离子度为10%到80%。
经聚丙烯酰胺PAM调质后污泥絮凝颗粒粒径、沉降后上清液的体积、比阻及泥饼含固率随聚丙烯酰胺PAM投加量的增加而发生变化。其中，A剂型聚丙烯酰胺PAM因水解度过低、E剂型聚丙烯酰胺PAM因相对分子质量过大对污泥调质的影响较小，改变投加量对污泥的沉降性能影响不大; 但对C和D剂型而言，随投加量的增加，污泥絮凝颗粒粒径和沉降后上清液的体积逐渐增大、比阻降低，泥饼含固率***，当投加量达到75mg·L－1 后，粒径＞0.85mm的污泥絮凝颗粒组成和上清液体积达值，而此时比阻低，泥饼含固率，但当投加量超过该值时，反而降低． 这表明聚丙烯酰胺PAM投加量愈大，参与吸附架桥的PAM分子就越多，对污泥脱水、沉降性能的改善效果就越好，但当投加量超过某一点时，用量增多会导致絮凝剂分子自身缠绕使吸附架桥能力降低，因而，从污泥调质的角度来看，聚丙烯酰胺PAM存在一个用量。由于胶核表面离子对扩散层中的反离子的吸引力较弱，所以由胶核和吸附层组成的微粒在溶液中作布朗运动时，扩散层中的大部分反离子未随胶体微粒一起运动，这就导致运动中的胶粒显示了电性。
本研究中，C、D 剂型聚丙烯酰胺PAM的用量为75 mg·L－1，此时以干污泥计，聚丙烯酰胺PAM投加率为1.7‰，即每吨干污泥需投加C、D剂型聚丙烯酰胺PAM均为1.7kg，低于在将阴离子聚丙烯酰胺PAM应用于污泥脱水研究中发现的投加率范围0.23%～0.31%，这可能是由聚丙烯酰胺PAM的相对分子质量、水解度及污泥性质不同所引起。投加聚丙烯酰胺PAM之所以能改善城市污泥的沉降和脱水性能，与其通过吸附、表面反应、架桥等作用对污泥表面物质的影响有关。结果表明，污泥经A、B、C和D4种剂型聚丙烯酰胺PAM调质后，上清液中核酸、蛋白质和多糖浓度的变化趋势与污泥沉降后上清液体积(图3) 及泥饼含固率的变化(图5) 趋势相同，与污泥比阻的变化趋势相反(图4)。由于上清液中的核酸、蛋白质和多糖主要来自污泥中EPS的释放，其浓度的提高表明聚丙烯酰胺PAM促进了污泥表面EPS的脱落。还表明，向城市污泥投加阴离子聚丙烯酰胺PAM后，上清液中蛋白质和总糖浓度的变化幅度大于核酸，从变化趋势看，投加A、B、C 和D4种剂型聚丙烯酰胺PAM使上清液蛋白质、总糖和核酸浓度均高于未添加聚丙烯酰胺PAM的处理，而投加E剂型聚丙烯酰胺PAM使核酸浓度呈先降低再上升的趋势。这可能与它们在EPS中所占的比例和不同剂型聚丙烯酰胺PAM对EPS的作用强弱有关。目前国外聚丙烯酰胺在油田方面的应用不多，我国由于特殊的地质条件，大庆油田和胜利油田已经开始广泛采用聚合物驱油技术。在污泥中，糖类和蛋白质占EPS总量的70%～80%，而核酸所占比例较低。EPS的脱落降低了污泥表面的负电荷，增强了污泥的疏水性，使更多的结合水转变为自由水，有利于细小颗粒重新絮凝成紧实的大絮凝体，使污泥易于沉降，上清液体积增加，同时大的絮凝体可减轻过滤介质堵塞，降低污泥比阻，改善污泥脱水性能。