聚合硫酸鐵是一種性能優(yōu)越的無機(jī)高分子混凝劑，形態(tài)性狀是淡黃色無定型粉狀固體，很易溶于水，10%(質(zhì)量)的水溶液為紅棕色透明溶液，吸濕性強(qiáng)。

聚合硫酸鐵是一種多羥基，多核絡(luò)合物的陽離子絮凝劑。 其水溶液含有大量聚合鐵絡(luò)離子，對水中懸浮物的膠體顆粒進(jìn)行電性中和，降低電位，使水中的膠體顆粒迅速凝聚成大顆粒，同時還兼有吸附、架橋的凝聚作用，使水中的膠體顆粒迅速凝聚成大顆粒，同時還兼有吸附、架橋的凝聚作用，使微粒凝聚成大顆粒，加速顆粒沉降，達(dá)到凈水的目的。

制備方法

1.直接氧化法直接氧化法使用的氧化劑主要有H2O2、Cl2、NaClO、KClO3等無機(jī)氧化劑，直接氧化法反應(yīng)速度快，反應(yīng)進(jìn)行徹底，產(chǎn)品質(zhì)量好。但由于使用了昂貴的氧化劑，因此，產(chǎn)品成本較高。

(1)雙氧水氧化法

雙氧水（H2O2）在酸性環(huán)境中的標(biāo)準(zhǔn)電很電勢為1.77V，可以將Fe2+氧化成Fe23+從而制得聚酸鐵。胡成松[4]以鈦白粉廠副產(chǎn)品FeSO4為原料，在常溫常壓下用H2O2直接氧化法合成聚合硫酸鐵：2FeSO4+H2O2+(1-n/2)H2SO4=Fe2(OH)n(SO4)3-n/2+(2-n)H2O此方法具有設(shè)備簡單、生產(chǎn)周期短、反應(yīng)不用催化劑、產(chǎn)品純度高等優(yōu)點(diǎn)。由于H2O2與FeSO4的氧化反應(yīng)非常劇烈，反應(yīng)過程中放出大量的熱量，溫度過高會加速H2O2分解，H2O2分解時有O2放出，要減少O2的生成，需控制H2O2的投加速度及反應(yīng)溫度。因H2O2價格較高，增加了聚合硫酸鐵的生產(chǎn)成本。

(2)KCIO3(Na)氧化法

KCIO3(Na)也可作為氧化劑將Fe(Ⅱ)氧化成Fe(Ⅲ)。以硫鐵礦燒渣為原料，以NaClO3為氧化劑制備PFS。硫鐵礦燒渣是用硫鐵礦制取H2SO4過程中產(chǎn)生的殘?jiān)?，主要為未反?yīng)的原料和副產(chǎn)物，主要成分為Fe2O3、Fe3O4和FeS，以硫鐵礦燒渣為原料，一方面可以消除燒渣堆放對環(huán)境的污染，另一方面變廢為寶使燒渣得到綜合利用。先用H2SO4分解燒渣，發(fā)生下列反應(yīng)：Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2OFe3O4+4H2SO4=Fe2(SO4)3+FeSO4+4H2OFe2(SO4)3+FeS=FeSO4+S再用NaClO3氧化亞鐵：6FeSO4+NaClO3+3(1-n/2)H2SO4=3[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]+3(1-n)H2O+NaCl由于原料中的鐵大部分是Fe(Ⅲ)，該法可以充分利用已有的Fe(Ⅲ)節(jié)約氧化劑的用量、降低成本，并能調(diào)節(jié)產(chǎn)品的鹽基度。由于產(chǎn)品中殘留有較高濃度的Cl-和ClO-3，同時燒渣本身成份復(fù)雜，該方法生產(chǎn)的產(chǎn)品不宜用于飲用水處理。

(3)NaClO氧化法

NaClO的氧化還原電位為0.89V高于E(Fe3+/Fe2+)=+0.771V，從電化學(xué)角度NaClO可以將Fe2+氧化成Fe3+：2FeSO4+NaClO+3(1-n/2)H2SO4=Fe2(OH)(SO4)3-n/2+NaCl+(1-n)H2O副反應(yīng)：2NaClO+2H2SO4=Na2SO4+2HChemicalbook2O+Cl2↑副反應(yīng)生成的Cl2仍可將Fe(Ⅱ)氧化成Fe(Ⅲ)，但Cl2泄露易造成空氣污染。

(4)HNO3氧化法

HNO3是一種強(qiáng)氧化劑，氧化Fe2+的過程中產(chǎn)生NO，NO與Fe2+生成Fe(NO)SO4絡(luò)合物，有利于加快氧化過程。反應(yīng)式如下：FeSO4+HNO3=Fe(OH)SO4+NO2↑反應(yīng)生成的NO2又可以起氧化作用，因而HNO3的氧化效率高。該法以FeSO4為原料，用硫酸酸化后，再以工業(yè)濃HNO3氧化。用HNO3氧化時，成本較低，反應(yīng)周期短，所得聚鐵產(chǎn)品濃度高，易于轉(zhuǎn)化為固體產(chǎn)品。若使用工業(yè)一級品原料，所得產(chǎn)品可用于飲用水處理。用HNO3作氧化劑成本低，反應(yīng)速度快，但需增加尾氣吸收裝置。

2.催化氧化法

以空氣或氧氣為氧化劑，在催化劑的作用下，在酸性的環(huán)境中Fe(Ⅱ)被氧化成Fe(Ⅲ)。O2是一種強(qiáng)氧化劑，其在酸性環(huán)境中氧化還原標(biāo)準(zhǔn)電很電位為1.229V大于E(Fe3+/Fe2+)=+0.771V，從熱力學(xué)上看可以將Fe2+氧化為Fe3+，但氧化速度非常緩慢。在實(shí)際生產(chǎn)中難以單獨(dú)實(shí)現(xiàn)Fe2+的完全氧化，為了加快這個反應(yīng)速度，必須要加入催化劑。常用的催化劑主要是氮氧化物，如NaNO2、HNO3。以NaNO2為例，反應(yīng)機(jī)理如下：1)催化氧化反應(yīng)H2SO4+2NaNO2=2HNO2+Na2SO4H2SO4+2HNO2+2FeSO4=Fe2(SO4)3+2NO↑+2H2O2NO+O2=2NO2↑H2SO4+NO2+2FeSO4=Fe2(SO4)3+NO↑+H2O總反應(yīng)式為：4FeSO4·7H2O+(2-n)H2SO4+O2=2Fe2(OH)n(SO4)3-n/2+(30-2n)H2O式中，0≤n<2。2)水解反應(yīng)Fe2(SO4)3+nH2O=Fe2(OH)(SO4)3-n/2+n/2H2SO43)聚合反應(yīng)mFe2(OH)n(SO4)3-n/2=[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m因NaNO2有致癌作用，易殘存于產(chǎn)品中，因此，不適合于飲用水處理。此外，反應(yīng)過程中催化劑有副產(chǎn)物NO，NO2產(chǎn)生，污染環(huán)境，后期尾氣處理工序復(fù)雜。

3.一步法合成PFS

該方法是用雙氧水、氯酸鉀等氧化劑,溶于堿性或中性含鉀化合物中制成氧化劑溶液,在沸點(diǎn)溫度下,控制pH值為1.5～2.5,加熱攪拌FeSO4懸浮液,制成初始濃度為0.02～2.0mol/L的FeSO4溶液。將氧化劑溶液加入到FeSO4溶液中,較終可制得粒徑直0.2～0.7μm的固體聚合硫酸鐵產(chǎn)品。

聚合硫酸鐵的使用方法

使用時，一般將液體硫酸聚合硫酸鐵配成10%~50%的水溶液（在原水濁度高時可直接投加），固體聚合硫酸鐵配成10%~30%的水溶液，再根據(jù)具體情況將配好的溶液按較佳的條件和藥劑量投加，經(jīng)充分?jǐn)嚢韬罂傻玫捷^佳的混凝效果。

聚合硫酸鐵的用量可根據(jù)原水的不同濁度，測定較佳投藥量，一般渾濁（濁度在100~500mg/L）水使用本品30~50kg/1000t；非飲用水高濁度工業(yè)污水可適當(dāng)投加。

以除磷為目的時，出水總磷不同，可投加的聚合硫酸鐵位置不同。含磷量比較小，可投加于初沉池中；含磷量比較高時，則在二沉池出水投加混凝劑并進(jìn)行過濾處理；沒有生化池時，則可直接投加聚合硫酸鐵，再加絮凝劑。