聚合硫酸鐵的化學式為[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m。 它與聚合氯化鋁同為具有一定堿化度的無機聚合物，作用機理十分相似。 適宜水溫為10-50攝氏度，pH=5.0-8.0，但在pH=4.0-11.0范圍內仍可使用。 與普通鐵鹽、鋁鹽相比，它具有投資少、絮凝體形成速度快、水質適應性廣、水解時消耗的水堿度低等一系列優點，因此在廢水處理中的應用越來越廣泛。

聚合硫酸鐵插入到硫酸鐵分子簇的網絡結構中，以OH-為架橋橋形成多核配位離子。 聚合鐵的堿度決定了分子的聚合度。 堿度越高，分子聚合度越高。 度數越大，所形成的羥基絡合物帶電越多，表面積越大。 聚合硫酸鐵的絮凝機理主要是利用水解過程中產生的多核絡合物對污水中溶膠的強烈吸附，通過鍵合、架橋、交聯等促進顆粒的絮凝，降低濁度、色度、去除多種高分子物質、有機物、某些重金屬毒物（汞、鎘、鉛）和放射性物質等，還可去除磷、硫等。

化學除磷是一個綜合復雜的過程，主要包括兩個過程：金屬離子與磷酸根離子反應去除可溶性磷； 金屬離子水解形成的絮狀絡合物，能凝聚去除不溶性磷和有機磷。 這兩個過程不是獨立存在的，而是通過共同作用，實現對水體中磷的有效去除。

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