聚合硫酸鐵，又稱羥基硫酸鐵(PFS)，是一種高效、廣譜的高分子無(wú)機(jī)絮凝劑，其分子式為：n小于2，m(聚合度)大于10，m=f(n)。商用聚離子有兩種形式：液體和固體。液體聚合硫酸鐵是一種均勻的紅棕色粘稠液體，而固體聚合硫酸鐵是一種淡黃色到深黃色的粉末或固體顆粒。液態(tài)聚離子相對(duì)密度1.45，凝固點(diǎn)13，20粘度1010-3pas(CP)，pH0.5-1.0，堿化度8-1.6，三價(jià)鐵含量160g/L，二價(jià)鐵含量 1 g/L，聚離子具有多核絡(luò)合離子結(jié)構(gòu)或多核羥基鐵絡(luò)合物，屬于陽(yáng)離子電荷密度高的無(wú)機(jī)高分子混凝劑。聚離子在水溶液中水解產(chǎn)生大量的[Fe2(OH)3]3、[Fe2(OH)2]4、[Fe8(OH)20]4等絡(luò)合離子。能快速中和水中帶負(fù)電的膠體顆粒，在中和或吸附的顆粒之間架橋，相互碰撞糾纏使顆粒增大沉降，具有降低COD和BOD、脫色除臭的作用。與硫酸鋁和聚合氯化鋁相比，它價(jià)格便宜，沉降速度快，不僅便宜，而且腐蝕性比氯化鐵小。

液態(tài)聚合硫酸鐵的制備方法主要有兩種。

A.催化氧化法：將硫酸亞鐵溶液與硫酸和催化劑(NaNO2、H2O2、MnO等)混合。)，直接用氧氣氧化。由于催化劑的存在，硫酸亞鐵在酸性條件下可以被氧化，其化學(xué)反應(yīng)式如下：

硫酸亞鐵二鈉硫酸===硫酸亞鐵二鈉硫酸

硫酸亞鐵一氧化氮===硫酸亞鐵

2Fe(NO)SO4 0.5O  2 H2O===2Fe(OH)SO4 2NO

2NO  0.5O2===N2O3

2NO  O2===2NO2

2FeSO4 N2O3 H2O===2Fe(OH)SO4 2NO

硫酸亞鐵二氧化氮H2O===硫酸亞鐵

國(guó)內(nèi)大多數(shù)工廠都采用這種方法，工藝簡(jiǎn)單，成本低廉。但由于氣液反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，催化劑用量大，反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的NO和NO2污染環(huán)境，需要進(jìn)行處理。

B.直接氧化法：直接氧化法是用硫酸亞鐵溶液直接氧化氧化劑KC1O3、H2O2、HNO3、HNSO4(亞硝酰硫酸)。其中H2O2法是將硫化亞鐵與硫酸混合，加熱至50，加入H2O2進(jìn)行氧化反應(yīng)，制得聚離子。然而，這種方法昂貴、難以保存且使用效率低。另一種方法是將硫酸亞鐵溶液與H2O2反應(yīng)制備氧化劑(A)，然后用氨水中和另一種硫酸亞鐵溶液至pH8-9，生成深綠色母液(B)，然后將溶液A和B2按一定比例在室溫下混合反應(yīng)1.5h，得到紅棕色聚離子溶液。

由于KC  103在酸性條件下是強(qiáng)氧化劑，將硫酸亞鐵和硫酸混合，加熱至40-50，加入KC  103氧化制得聚離子。但是這種方法的產(chǎn)物混合了Cl-自由基和殘留的KC  103，在某些領(lǐng)域不能使用，而且KC  103也很貴。

硝酸法是將硫酸亞鐵、硫酸和硝酸按一定比例混合，在50-70和0.1-0.2兆帕下通入空氣氧化，然后在102-103下完成水解聚合。該方法反應(yīng)時(shí)間短(2h)，產(chǎn)物濃度高，但壓力生產(chǎn)和設(shè)備投資高，還存在NO2和NO的污染問(wèn)題。