聚合硫酸铁作为高价态混凝剂，是新一代混凝剂的典型代表。水解后能生成大量异电荷与水中悬浮颗粒产生电中和反应，使悬浮胶体脱稳，相互碰撞，沉降。还能生成大量长链结构的氢氧化铁及其衍生物，能快速对水中悬浮污染物进行吸附架桥、凝聚沉淀为密实的矾花颗粒。因此，在大量污水处理中使用聚合硫酸铁进行作为处理剂进行混凝、脱色、除COD、除磷、除重金属等。
1.除磷剂。利用聚合硫酸铁水解后与水中磷酸根反应形成不溶性磷酸盐沉淀物，再通过过滤等方法使之与水分离，达到除磷效果。
2.脱色剂。利用聚铁对某些有机颜料或染料分子发生化学反应，将其转化为不溶于水的产物，再通过固液分离，脱色明显，水体通透性强。
3.COD去除剂。通过聚铁与水中非溶解有机物发生混凝反应，能去除水中大部分COD，通常被用于作为COD去除剂或生化后使用，进行深度除COD。
4.聚合硫酸铁作为重金属去除剂。同样是与水中重金属离子，如铅、铜、镉等快速发生混凝反应生成不溶物沉淀于水中，再通过固液分离将重金属转移出来。
5.消毒杀菌剂。在一定条件下能破坏微生物细胞膜结构、压制微生物代谢活动，从而达到杀菌消毒作用。
聚合硫酸铁还可以作为混凝除浊。将水中的悬浮物通过化学沉析、吸附凝聚、絮凝和固液分离达到净化水质的作用。
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