聚合硫酸鐵是利用硫酸亞鐵和硫酸通過氧化反應及聚合反應而來的一種高分子聚合物。這種聚合物由大量的聚合陽離子組成，比如[Fe3(OH)4]5+、[Fe6(OH)12]6+、[Fe4O(OH)4]6+等，它們在水解中會生成[Fe(H2O)6]3+、[Fe2(H2O)3]3+、[Fe(H2O)2]3+等絡合陽離子，這些絡合離子及易在羥基的作用下形成多核絡離子，形成巨大的無機高分子化合物，聚合硫酸鐵的分子式用[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m表達。聚合硫酸鐵水解后的絡合物具有強烈的吸附、架橋、交聯作用。發生一系列的物理和化學作用，對懸浮膠體粒進行電子中和及懸浮物表面電荷中和，降低膠體的zeta電位。使膠團間的粒相互碰撞脫穩，再利用其所形成的水解產物表面積很大且具有較強吸附能力的作用，對水中的污染物質進行架橋吸附凝聚網捕的作用。
如果說按金屬鹽大類劃分，兩者均屬于鐵鹽。但在污水處理應用中有很大的區別。這主要來源于硫酸亞鐵屬于還原性物質，而聚合硫酸鐵則屬于長鏈型高分子絮凝劑。
作為還原性物質的硫酸亞鐵水解后會形成大量具有還原性的二價鐵離子。通常用于還原廢水中的六價鉻、染料廢水還原脫色，及與雙氧水組合形成具有強氧化性的芬頓工藝，用于對難以進行生
物降解或一般化學氧化處理的廢水進行強氧化處理。
聚合硫酸鐵屬于高分子絮凝劑，水解后形成氫氧化鐵及其多它多核聚合物。主要用于污水的混凝處理中，對廢水除磷、去除COD、脫色、去除懸浮物等都具有很強的處理作用，其COD去除率可達
70%以上，除磷率高達90%以上。在污水處理中通常用于替代硫酸鋁、聚合氯化鋁、聚合氯化鋁鐵等混凝劑使用，且具有性高、處理效果佳、操作簡單、總成本低等優勢。
在聚合硫酸鐵與硫酸亞鐵的污水處理應用中，可根據實際需求進行選擇。
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